16.31 (a) O que é um ácido forte? (b) Uma solução é rotulada como 0,500 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de HCl . Qual é \left[\mathrm{H}^{+}\right]para a solução? (c) Quais das seguintes espécies são ácidos fortes: \mathrm{HF}, \mathrm{HCl}, \mathrm{HBr}, \mathrm{HI} ?

Passo 1

O enunciado pede três coisas:
(a) definir o que é um ácido forte;
(b) numa solução 0,500\\ \mathrm{mol/L} de HCl, calcular a concentração de íons \mathrm{H}^+;
(c) indicar quais entre \mathrm{HF},\,\mathrm{HCl},\,\mathrm{HBr},\,\mathrm{HI} são ácidos fortes.
Para isso, vamos usar o conceito de dissociação completa de ácidos fortes em água.

Passo 2

Um ácido forte é aquele que se dissocia praticamente 100 % em água, liberando todos os seus prótons.
Em termos de constante de acidez \mathrm{K_a}, isso significa
\mathrm{K_a}\gg1
ou seja, o equilíbrio
\mathrm{HA}\rightleftharpoons \mathrm{H}^+ + \mathrm{A}^-
está fortemente deslocado para a direita.

Passo 3

Para a solução de HCl temos dissociação completa:
\mathrm{HCl}\to \mathrm{H}^+ + \mathrm{Cl}^-.
Logo, a concentração de \mathrm{H}^+ é igual à concentração inicial de HCl:
[\mathrm{H}^+] = 0,500\\ \mathrm{mol/L}.

Passo 4

Entre os halogenetos dados:
\mathrm{HF} é ácido fraco, pois não se dissocia completamente (ligações H–F muito fortes).
\mathrm{HCl}, \mathrm{HBr} e \mathrm{HI} são ácidos fortes, dissociando-se totalmente em água.

Resposta

(a) Ácido forte é aquele que se dissocia completamente em água ( \mathrm{K_a}\gg1).
(b) [\,\mathrm{H}^+\,]=0,500\\ \mathrm{mol/L}.
(c) Ácidos fortes: \mathrm{HCl}, \mathrm{HBr} e \mathrm{HI}.
\mathrm{HF} é ácido fraco.

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