Equilíbrio Iônico
Produzido por Marcelo BrillantinoTeoria
Equilíbrio Iônico
Como mencionado na teoria de Equilíbrio Químico, equilíbrio iônico é todo o equilíbrio que envolve pelo menos um íon.
Por isso ele é especialmente importante quando estudamos ácidos e bases, uma vez que esses caras liberam íons no meio.
Constantes de Ionização
A gente já viu como se calcula o de uma reação. A partir do vamos definir uma constante de ionização, que será representada de . Olha só como isso funciona... Para um ácido qualquer , sofrendo ionização no meio aquoso:
Mas a reação ocorre em meio aquoso, certo? Nesse caso, a quantidade de água que “reage” em relação ao total de água no meio é muuuuuuuuito pequena.
Por isso, a gente considera a quantidade/concentração de água constante.
Quando uma constante multiplica uma constante, temos uma nova constante. Pensando nisso, a galera resolveu dar um nome pra constante resultante da multiplicação entre e . Essa nova constante é, justamente, nossa constante de ionização.
No caso dos ácidos, muitas vezes o é chamado de ou constante ácida, constante de acidez.
Da mesma forma, a constante de dissociação de uma base é chamada de , constante de basicidade ou basicidez. Olha aí:
Aqui, também é bom a gente definir o que significa e .
Esse na frente das constantes significa . Portanto:
Esse é útil pra não trabalhar com números muito pequenos ou muito grandes, como o de algumas constantes.
Quanto maior o , menor o e mais forte é o ácido.
Quanto maior o , menor o e mais forte é a base.
E a gente pode entender isso olhando para os equilíbrios de ionização e dissociação. Uma base forte libera bastante , o que leva a altos valores de . Da mesma forma, um ácido forte libera bastante , o que leva a altos valores de .
Ionização de Poliácidos
Sabe aqueles ácidos que possuem vários ? Como o , o entre outros...
Pra esses caras, cada etapa de ionização vai ter seu próprio . E o da etapa global é a multiplicação dos das etapas. Olha só:
E para um poliácido, .
Ou seja, fica cada vez mais difícil de liberar o próton pro meio. O que é bem lógico, uma vez que a cada hidrogênio liberado, mais negativo o cara fica e mais “apegado” aos seus prótons ele está, certo?
Lei da Diluição de Ostwald
Vamos pensar na tabelinha de equilíbrio para a ionização de um ácido, o .
Inicialmente não temos nem no meio, e adicionamos o ácido de concentração M, pra falar de molaridade.
O número de mols do ácido que reage é igual a M.𝛼, uma vez que:
E a quantidade de e formadas é igual a quantidade de ácido ionizada.
Assim, a quantidade de ácido no equilíbrio é a inicial menos o que reagiu, enquanto a quantidade de e no meio será aquela formada pela ionização do ácido.
Assim, podemos dizer que:
Só fomos manipulando matematicamente, ok?
Agora, se o ácido for muuuuuuito fraco, ele vai sofrer bem pouca ionização, o que significa que é muito pequeno.
Se , e o .
Por que que isso é importante?
Porque o Sr. Ostwald olhou pra essa fórmula e percebeu que, para eletrólitos fracos, que possuem bem pequenos, quanto menor a concentração () maior será o grau de ionização (). Afinal, o deve ser mantido constante e:
O mesmo vale para bases e outros eletrólitos fracos. A diluição infinita, ainda que sejam fracos, os eletrólitos sofrem dissociação/ionização total.
Efeito do íon comum
Lembra que quando a gente adiciona um cara presente no equilíbrio, o equilíbrio se desloca a fim de “consumir” esse cara?
Então pensa mais uma vez na ionização do nosso querido :
Se a gente adicionar no meio, o equilíbrio vai se deslocar pra a esquerda, a fim de consumir o excesso desse cara e entrar em equilíbrio de novo, ou seja, restituir o valor de .
Nesse caso, o ácido vai se ionizar menos, ficando na forma protonada mesmo.
E esse efeito de diminuição de ionização/dissociação devido à presença de um íon no meio é conhecido como efeito do íon comum.
Esse capítulo é super importante, então eu te aconselho a dar uma fixada em tudo com os exercícios que a gente selecionou! Vambora?