Diversos ácidos são listados aqui, com suas respectivas constantes de equilibrio. Explique com base nos valores de constante de equilibrio.
C6 H5 OH(a q)+H2 O(l) <=ftharpoons H3 O^++C6 H5 O(a q)^-
Ka=1,3 times 10^-10
HCO2 H(a q)+H2 O(l) <=ftharpoons H3 O^++HCO2(a q)^-
Ka=1,8 times 10^-4
HC2 O4(a q)^-+H2 O(l) <=ftharpoons H3 O^++C2 O4(a q)^2-
(a) Qual é o ácido mais forte? E o mais fraco?
(b) Qual ácido tem a base conjugada mais fraca?
© Qual ácido tem a base conjugada mais forte?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma questão sobre ácidos e suas constantes de equilíbrio ($ K_a $). A gente vai analisar três ácidos diferentes com suas respectivas reações e valores de $ K_a $. O objetivo é entender qual é o ácido mais forte ou mais fraco e também falar sobre as bases conjugadas desses ácidos. Para isso, vamos precisar lembrar o que é constante de equilíbrio e como ela se relaciona com a força de um ácido.

Passo 2

Primeiro, vamos recapitular o que é uma constante de equilíbrio ($ K_a $). Ela nos diz o quanto um ácido se dissocia em água. Quanto maior o valor de $ K_a Ka éáó H^+ $) mais facilmente. Já um $ K_a $ menor indica um ácido mais fraco.

Passo 3

Vamos olhar para os ácidos e seus $ K_a $:
  1. Fenol ($ \mathrm{C}{6}\mathrm{H}{5}\mathrm{OH} $):
    Ka
    C6H5OH
  2. Ácido fórmico ($ \mathrm{HCO}_{2}\mathrm{H} $):
    C6H5OH(aq) + H2O(l) <=ftharpoons H3O^+ + C6H5O^-
    Ka = 1,3 times 10^-10
  3. Ião hidrogenooxalato ($ \mathrm{HC}{2}\mathrm{O}{4}^{-} $):
    HCO2H ãé

Passo 4

Parte (a): Qual é o ácido mais forte? E o mais fraco?
Como mencionamos, quanto maior o $ K_a $, mais forte é o ácido. Vamos comparar os valores:
  • Fenol: $ K_a = 1,3 \times 10^{-10} $
  • Ácido fórmico: $ K_a = 1,8 \times 10^{-4} $
  • Hidrogenooxalato: $ K_a \approx 5,4 \times 10^{-5} $
O ácido fórmico tem o maior $ K_a $, então é o mais forte. Já o fenol tem o menor $ K_a $, sendo o mais fraco.

Passo 5

Parte (b): Qual ácido tem a base conjugada mais fraca?
A força da base conjugada está inversamente relacionada à força do ácido. Ou seja, o ácido mais forte tem a base conjugada mais fraca. Já sabemos que o ácido fórmico é o mais forte, então sua base conjugada ($ \mathrm{HCO}_{2}^{-} $) é a mais fraca.

Passo 6

Parte ©: Qual ácido tem a base conjugada mais forte?
Seguindo a mesma lógica, o ácido mais fraco tem a base conjugada mais forte. Como o fenol é o ácido mais fraco, sua base conjugada ($ \mathrm{C}{6}\mathrm{H}{5}\mathrm{O}^{-} $) é a mais forte.

Resposta

(a) O ácido mais forte é o ácido fórmico ($ \mathrm{HCO}{2}\mathrm{H} HCO2H é \mathrm{C}{6}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} $).
(b) O ácido fórmico ($ \mathrm{HCO}{2}\mathrm{H} C6H5OH \mathrm{HCO}{2}^{-} $).
© O fenol ($ \mathrm{C}{6}\mathrm{H}{5}\mathrm{OH} HCO2H \mathrm{C}{6}\mathrm{H}{5}\mathrm{O}^{-} $).

Exercícios relacionados