Os ácidos, segundo a definição do químico sueco Svante Arrhenius, são substâncias que, em água, sofrem o fenômeno químico denominado de ionização, em que há a produção de um cátion hidrônio (H3O+) e de um ânion qualquer (X-). A equação abaixo representa esse fenômeno:
HX + H2O → H3O+ + X-
A capacidade que um ácido apresenta de sofrer ionização é chamada de força dos ácidos. Assim, a força dos ácidos é a medida da quantidade de íons hidrônios e ânions que eles produzem em água. Em relação à força, os ácidos podem ser classificados de três diferentes formas:
Ácidos fortes: quando sofrem ionização, conseguem produzir uma grande quantidade de íons hidrônio e ânions.
Ácidos moderados: são ácidos que se ionizam mais que os fracos e menos que os fortes;
Ácidos fracos: quando sofrem ionização, produzem uma pequena quantidade de íons hidrônio e ânions.
Vale ressaltar que a força dos ácidos deve ser estudada de acordo com dois diferentes aspectos:
a) Quanto à presença ou não de oxigênios na composição dos ácidos:
→ Hidrácidos: São ácidos que não apresentam oxigênio na sua composição, como o HF, o HCl e o H2S. Em relação à força, os hidrácidos podem ser:
Hidrácidos fortes: exclusivamente os ácidos clorídrico (HCl), bromídrico (HBr) e iodídrico (HI);
Hidrácidos moderados: Apenas o ácido fluorídrico (HF);
Hidrácidos fracos: qualquer outro hidrácido.
→ Oxiácidos: São ácidos que apresentam oxigênio na sua composição, como o HClO, H2SO3 e o H4P2O7. Em relação à força, os oxiácidos podem ser:
Oxiácidos fortes: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em, no mínimo, 2.
Exemplos:
- HIO4
4 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 3
- H4P2O7
7 átomos de oxigênio – 4 hidrogênios ionizáveis = 3
- H2SO4
4 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 2
Oxiácidos moderados: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 1.
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Exemplos:
- HClO2
2 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 1
- H2SO3
3 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 1
- H3PO4
4 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 1
OBS.: No ácido carbônico (H2CO3), o resultado da diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios ionizáveis é 1, mas se trata de um oxiácido fraco.
Oxiácidos fracos: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 0.
Exemplos:
- HClO
1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0
- H3BO3
3 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 0
- HBrO
1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0
b) Quanto ao cálculo do grau de ionização (α):
O grau de ionização é um dado matemático que nos dá uma noção sobre a força dos ácidos. Ele pode ser utilizado para classificar os ácidos em relação à força independentemente se for um hidrácido ou um oxiácido. Para calculá-lo, basta utilizar a expressão abaixo:
α = no de partículas ionizadas
no de partículas totais
Após calcular o grau de ionização para determinar a força dos ácidos, basta comparar o resultado encontrado com as seguintes referências:
Ácido forte: α ≥ 50%
Ácido moderado: 5 % < α < 50 %
Ácido fraco: 5 % ≤ α
Exemplo: Se um químico adicionar 80 moléculas de um certo ácido em água e, após a análise, constatar que apenas 30 delas sofreram ionização, qual será a classificação que esse ácido poderá receber quanto à força?
Ácido forte: aquele que tem quantidade igual ou acima de 50% de suas moléculas ionizadas em meio aquoso. Ácido moderado (ou semiforte): a ionização ocorre entre 5% a 50% das moléculas do ácido. Ácido fraco: a ionização não ultrapassa a porcentagem de 5% de moléculas.
Como medir a força de um ácido?
Força dos ácidos
- Ácidos fortes: quando sofrem ionização, conseguem produzir uma grande quantidade de íons hidrônio e ânions.
- Ácidos moderados: são ácidos que se ionizam mais que os fracos e menos que os fortes;
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Como saber se é um ácido fraco ou forte?
- Se tivermos um hidrácido (ácido sem oxigênio em sua fórmula): Ácido forte: Apenas HCl, HBr ou HI; Ácido moderado ou semiforte: Apenas HF; Ácido fraco: qualquer outro hidrácido....Com isso, se:
- α ≥ 50 % → Ácido forte.
- 50% < α > 5% → Ácido moderado ou semiforte.
- α ≤ 5% → Ácido fraco.
Como saber se é um ácido ou base?
Qualquer substância com um valor de pH entre 0 até 7 é considerada ácida, enquanto um valor de pH de 7 a 14 é uma base. O valor 7 é o neutro, que corresponde à água. Um ácido é qualquer composto químico que, em solução aquosa, libera íons de hidrogênio (H+).
Qual dos ácidos a seguir é o mais forte?
Ácidos fortes
Nome e fórmula do ácidoGrau de ionização (α)Classificação quanto à forçaÁcido clorídrico (HCl)92%ForteÁcido sulfúrico (H2SO4)61%ForteÁcido perclórico (HClO4)97%Muito forteÁcido nítrico (HNO3)92%ForteQual é o ácido mais forte do mundo?
ácido sulfúrico É o fluorantimônico, cuja acidez supera a mais alta encontrada na natureza:o. ácido sulfúrico a 100%. A mistura do fluorídrico com pentafluoreto de antimônio é considerada a mais forte entre os superácidos e foi criada para reagir com materiais que outros não dão conta.
Qual a força do ácido HClO4?
Para qualificar a força de um ácido (em ácido forte, moderado ou fraco) é necessário esclarecer uma importante propriedade das substâncias iônicas: a ionização....Ácidos fortes.
Nome e fórmula do ácidoGrau de ionização (α)Classificação quanto à forçaÁcido perclórico (HClO4)97%Muito forteÁcido nítrico (HNO3)92%ForteQual a força do ácido H3PO4?
Força dos oxiácidos HClO4: 4 1 3 ácido forte H2SO4: 4 2 2 ácido forte H3PO4: 4 3 1 ácido moderado H3BO3: 3 3 0 ácido fraco O ácido carbônico (H2CO3) é uma importante exceção a essa regra. Ele é um ácido fraco.
Qual é o ácido mais fraco?
Ácidos fracos
ÁcidoGrau de ionização (α)Qualificação quanto à forçaHF – ácido fluorídrico8%ModeradoH2CO3 – ácido carbônico0,18%FracoHCN – ácido cianídrico0,008%FracoH2S – ácido sulfídrico0,076%FracoMais 1 linhaÉ um ácido forte?
Os únicos hidrácidos que são considerados ácidos fortes são o ácido clorídrico (HCl), o ácido bromídrico (HBr) e ácido iodídrico (Hl). Como um ácido forte produz muitos íons H+ no meio, a concentração desses cátions na solução é alta, o que leva, consequentemente, a um pH baixo.