Físico-Química ⇒ (UFRGS 2018) Comportamento de ácidos em solução aquosa Tópico resolvido

[VctMR]

Considere as seguintes afirmações sobre o comportamento de ácidos em solução aquosa.

I - O grau de ionização de um ácido fraco, como o ácido acético, aumenta com o aumento da diluição.
II - A maior concentração de um ácido forte acarreta maior grau de ionização e maior constante de ionização.
III- A segunda constante de ionização de um ácido poliprótico é sempre menor que a primeira constante.

Quais estão corretas?

Resposta

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Gabarito: I e III

Por que a II está errada? Não entendi também porque o item III está correto

[Planck]

Olá VctMR,

Primeiramente, a questão aborda aplicações da Lei da diluição de Ostwald:

[tex3]K_i=\frac{\alpha^2\cdot M}{1-\alpha}[/tex3]

Se [tex3]\alpha<5\%[/tex3]

[tex3]K_i=\alpha^2 \cdot M[/tex3]

No caso do Ácido Acético, [tex3]K_i=1,75 \cdot 10^{-5}[/tex3]. Isso corrobora ainda mais a noção de que se trata de um ácido fraco. Agora, vamos a seguinte análise:

[tex3]K_i={\color{red}\uparrow}\alpha^2 \cdot {\color{red}\downarrow} M[/tex3]

Ou seja, o grau de ionização é inversamente proporcional a concentração (que diminui com a diluição). De modo análogo, podemos analisar porque a maior concentração de um ácido forte acarreta maior grau de ionização e maior constante de ionização é uma afirmação falsa:

[tex3]K_i=\frac{\alpha^2\cdot M}{1-\alpha}[/tex3]

Note que:

[tex3]K_i=\frac{{\color{red}\uparrow}\alpha^2 \cdot {\color{red}\downarrow} M}{1-\alpha}[/tex3]

São, novamente, inversamente proporcionais. Para ionização de ácidos polipróticos, vamos supor a ionização do [tex3]H_2SO_4[/tex3]:

[tex3](K_1) \qquad H_2SO_4 \rightleftharpoons H^+ + HSO_4^- [/tex3]
[tex3](K_2) \qquad HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{-2} [/tex3]

[tex3]K_1=\frac{[H^+][HSO_4^-]}{[H_2SO_4]} \approx 10^3[/tex3]
[tex3]K_2=\frac{[H^+][SO_4^{-2}]}{[HSO_4^-]} \approx 1,2\cdot10^{-2}[/tex3]

O primeiro próton sai com mais facilidade do que o segundo, pois este é retirado de um íon negativo, portanto é necessário dominar a atração elétrica entre o próton e o ânion.

Com isso, temos o gabarito.

[VctMR]

Olá Planck! Eu já sabia que o ácido acético era um ácido fraco mas, dá para falar que, com o valor da constante de ionização do ácido acético que você colocou estipular que tal composto é acido, como você chegou nesse valor de Ki? Na ionização de ácidos polipróticos que você fez com H2SO4, como você chegou naqueles valores?

[Planck]

Olá Planck! Eu já sabia que o ácido acético era um ácido fraco mas, dá para falar que, com o valor da constante de ionização do ácido acético que você colocou estipular que tal composto é acido, como você chegou nesse valor de Ki? Na ionização de ácidos polipróticos que você fez com H2SO4, como você chegou naqueles valores?

Os valores eu retirei daqui:

http://www.fq.pt/images/tabelas/constantesdeacidez.pdf

No entanto, apenas com a teoria e análise da proporcionalidade, como fizemos, seria suficiente para resolver a questão.