Constante de Acidez

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Um ácido, de acordo com uma de suas definições, trata-se de uma espécie química capaz de ionizar-se, liberando íons de hidrogênio (H+) em meio aquoso. Sua identificação teórica pode se dar com relação à presença do elemento hidrogênio em sua molécula, ou experimentalmente por sua propriedade de liberação desse hidrogênio no estado gasoso quando em reação química com metal mais reativo do que o hidrogênio.

Abaixo são mostrados dois exemplos de ácidos de elevada importância, tanto para a indústria como no laboratório de pesquisa, o primeiro um hidrácido (não apresenta oxigênio em sua molécula) e o segundo um oxiácido (apresenta o oxigênio).

HCl: ácido clorídrico

H2SO4: ácido sulfúrico

Quando um ácido se ioniza em água, passa a ocorrer um processo de equilíbrio, representado por:

HA + H2O ↔ A- + H3O+

Ou ainda, de modo simplificado:

HA ↔ A- + H+

O grau de ionização de um ácido é denominado de constante de acidez, e representado por Ka. O nome de constante de ionização também é empregado, e pode ser definido matematicamente conforme mostrado abaixo:

K_a = \frac{[A^-] . [H_3 O^+]}{[H A]}

As espécies representadas entre conchetes representam suas concentrações molares. Dessa forma, o cálculo da constante de acidez considera o quociente entre o produto da concentração molar de sua base conjugada e de seu número de íons de hidrogênio, pelo de suas partículas não ionizadas. Deste modo, seu valor de Ka é diretamente proporcional à concentração iônica, o que indica que quanto maior for o valor de Ka para um ácido, maior será sua ionização e maior será a força desse ácido.

A Tabela 1 mostra o valor de constante de acidez para alguns ácidos, na temperatura de 25°C (a temperatura interfere significativamente no Ka de um ácido).

ÁCIDOS

Ka

FORÇA ÁCIDA

HCl

10+7

Muito Forte

H2SO4

10+3

Muito Forte

H2SO3

1,5.10-2

Forte

H3PO4

7,6.10-3

Fraco

HNO2

4,3.10-4

Fraco

HF

3,5.10-4

Fraco

CH3COOH

1,8.10-5

Fraco

H2CO3

4,3.10-7

Fraco

H2S

1,3.10-7

Fraco

HCN

4,9.10-10

Muito Fraco

Tabela 1. Constante de acidez de alguns ácidos 1.

No topo da tabela estão os ácidos mencionados no início deste texto. Tanto o ácido clorídrico quanto o ácido sulfúrico apresentam elevado Ka, tratando-se de ácidos muito fortes. Já o ácido cianídrico, em contraponto, apresenta um baixo Ka, tratando-se de um ácido muito fraco. Dessa forma, podemos concluir que uma solução de ácido clorídrico ou de ácido sulfúrico apresenta uma grande parte de íons em solução, já uma solução a partir do ácido cianídrico apresenta grande parte de moléculas dissolvidas.

Experimentalmente pode-se averiguar esse comportamento ao se fazer tais soluções serem atravessadas por uma corrente elétrica, compondo um circuito capaz de acender uma lâmpada, por exemplo. Observa-se então que em todas as soluções há passagem de corrente elétrica, mas a lâmpada está mais intensa na medida em que o ácido é mais forte (apresenta um maior número de partículas iônicas em solução, responsáveis pela transmissão de corrente elétrica).

Referências:

1. http://www.soq.com.br/conteudos/em/equilibrioquimico/p4.php

ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.

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