Acidez e Basicidade. Força dos ácidos e das Bases A força de um ácido está ligada à sua capacidade de se ionizar, nomeadamente numa solução aquosa. São ácidos fortes aqueles que, em solução aquosa, se ionizam extensamente (Ex:
-
+
HCl ( aq)+H 2 O( l) →Cl (aq)+ H 3 O (aq) )
e são ácidos fracos aqueles que, também em solução aquosa, se ionizam em percentagem reduzida (Ex:
+ HCN (aq )+H 2 O (l ) → ← CN +H 3 O (aq) ).
Isto é, os ácidos fortes apresentam um grau de ionização elevado e, consequentemente, uma concentração de H 3 O + elevada na solução, enquanto que para os ácidos fracos verifica-se uma baixa concentração de H 3 O + na respetiva solução. Tal como acontece para os ácidos, também para as bases existem bases fortes e bases fracas. Seja HA um ácido, a sua dissolução em água é traduzida pela equação -
+
HA(aq)+H 2 O(l) → ← A (aq)+H 3 O (aq) A constante deste equilíbrio K a (constante de acidez) é dada por: K a =
[ H 3 O + ].[ A- ] . [ HA]
A força. de um ácido está relacionada com a sua constante de equilíbrio, K a . Quanto maior K b mais forte é o ácido (um ácido forte tem K a muito elevado - K a → ∞ ) Sendo HA um ácido A- é a respetiva base conjugada. O seu comportamento em água é traduzido pela seguinte equação química: A (aq)+H 2 O (l ) → ← HA(aq)+OH (aq) .
A constante deste equilíbrio K b (constante de basicidade) é dada por: K b=
[OH - ].[ HA] [ A- ]
A força de uma base está relacionada com a sua constante de equilíbrio, K b . Quanto maior K b mais forte é a base. (uma base muito forte tem K b muito elevado −K b → ∞ ). Se fizermos K a×K b vem:
[ H 3 O + ].[ A- ] [OH - ].[HA] + × =[ H 3 O ]. [OH ]=K W [HA ] [A ]
Ou seja, K a ( HA)×K b ( A- )=K W .
Da expressão anterior retira-se que: • •
quanto mais forte for um ácido, mais fraca será a sua base conjugada; quanto mais forte for uma base, mais fraco será o seu ácido conjugado.
Na tabela seguinte encontram-se os valores de alguns K a e K b a 25 ºC.
Na tabela seguinte estão registados de K W a diferentes temperaturas.