Dentre os diferentes pares de compostos apresentados abaixo, indique qual é o ácido mais forte em meio aquoso? Justifique detalhadamente as suas respostas. (a)
e
(Teórica) (b)
e
(Teórica) ©
e
(Teórica) (d)
e
(Teórica) (e)
e SiH
(Teórica) (f)
e
(Teórica) (g)
e CIH
(Teórica) (h)
e
-(Teórica) (i)
e
(Teórica)
Passo 1
Então, a gente tem um exercício de química que pede para a gente identificar qual ácido é mais forte em meio aquoso entre diferentes pares de compostos. O conteúdo principal aqui é a força dos ácidos e o que influencia essa força na água. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como constante de dissociação ácida (
), estrutura molecular, estabilidade da base conjugada e como fatores como eletronegatividade e tamanho do átomo afetam a força dos ácidos.
Passo 2
(a)
e
Primeiro, vamos analisar a força dos ácidos água (
) e sulfídrico (
). A força de um ácido depende da facilidade com que ele perde um próton (
). Isso está relacionado à estabilidade da base conjugada após a perda do próton.
A água (
) é um ácido muito fraco, enquanto o sulfídrico (
) é um ácido mais forte. Isso ocorre porque o enxofre em
é maior que o oxigênio em
, o que permite que a carga negativa seja melhor estabilizada após a doação do próton.
Passo 3
(b)
e
Aqui comparamos o ácido nitroso (
) com o ácido nítrico (
). O ácido nítrico é mais forte porque tem uma estrutura onde o oxigênio adicional melhora a estabilização da carga negativa após a dissociação. Além disso,
é um ácido totalmente dissociável, enquanto
não é tão completo na dissociação.
Passo 4
©
e
Comparando o ácido clórico (
) com o ácido perclórico (
), o perclórico é mais forte. Isso porque possui mais átomos de oxigênio ligadas ao cloro, o que aumenta a estabilização da base conjugada através do efeito de ressonância, tornando a perda do próton mais favorável.
Passo 5
(d)
e
Aqui estamos olhando para o ácido dicrômico (
) versus o ácido permangânico (
). O ácido permangânico é mais forte devido à maior eletronegatividade do manganês comparado ao cromo, o que estabiliza melhor a base conjugada após a perda do próton.
Passo 6
(e)
e
Nesta comparação entre metano (
) e silano (
), o metano é um ácido mais fraco. Na verdade, ambos são ácidos muito fracos, mas o silano é ligeiramente mais ácido devido ao átomo de silício ser maior que o carbono, o que permite uma melhor estabilização da base conjugada.
Passo 7
(f)
e
Aqui, temos o ácido clohidrocabônico (
) versus o ácido propanoico (
). O ácido clohidrocabônico é mais forte porque o átomo de cloro é eletronegativo e retira densidade eletrônica do grupo carboxílico, estabilizando a base conjugada e facilitando a perda do próton.
Passo 8
(g)
e
Comparando o ácido fluoroacético (
) com o ácido cloroacético (
), o ácido cloroacético é mais forte. Embora ambos tenham halogênios, o cloro é menos eletronegativo que o flúor, mas por ser maior, ele estabiliza melhor a base conjugada através do efeito indutivo, aumentando a força ácida.
Passo 9
(h)
e
Aqui, comparamos o ácido sulfúrico (
) com o hidrossulfato (
). O ácido sulfúrico é mais forte porque pode doar dois prótons completamente, enquanto o hidrossulfato já perdeu um próton e é uma base conjugada mais fraca.
Passo 10
(i)
e
Por fim, comparamos o ácido propanoico a 25°C e a 40°C. Geralmente, o aumento de temperatura favorece a ionização de ácidos fracos, aumentando sua força aparente. Assim, o ácido propanoico a 40°C é ligeiramente mais forte em meio aquoso que a 25°C.
Resposta
Resumindo, para cada par de compostos, o ácido mais forte em meio aquoso é:
a)
é mais forte que
.
b)
é mais forte que
.
c)
é mais forte que
.
d)
é mais forte que
.
e)
é mais ácido que
.
f)
é mais forte que
.
g)
é mais forte que
.
h)
é mais forte que
.
i)
é mais forte que
.
Exercícios relacionados
Uma mistura de 0,10 mol de
de
e
de
é colocada em um recipiente de
a 300 K . O seguinte equilibrio é estabelecido:
No equilibrio,
atm. (a) Calcule as pressões parciais de
e
.
e
(b) Calcule
Complete a seguinte tabela calculando os itens que estão faltando e indique se a solução é ácida ou básica:
|
|
pH | pOH | Ácida ou básica? |
---|---|---|---|---|
|
||||
|
||||
8,25 | ||||
5,70 | ||||
|
|
pH | pOH | Ácida ou básica? |
:— | :— | :— | :— | :— |
|
|
2,1 | 11,9 | Ácida |
|
|
4,6 | 9,4 | Ácida |
|
|
8,25 | 5,75 | Básica |
|
|
8,3 | 5,70 | Básica |
Use o procedimento da Seção 9-4 para calcular as concentrações de Ca², F- e HF em solução aquosa saturada de
mantendo-se o pH constante em 2,00.
Um sal do ácido acrílico possui a fórmula
. Determine a concentração de
em uma solução saturada desse sal em que a
é
. Os equilíbrios são
Ácido acrílico
.