1. Qual ácido é mais forte: HF ou H 2 O ?? justifique a sua resposta.

Passo 1

O enunciado pede para comparar a força ácida de \mathrm{HF} e de \mathrm{H_2O}. Aqui o conteúdo que vamos usar é a definição de constante de dissociação ácida ( K_a) e seu logaritmo negativo ( \mathrm{p}K_a): quanto maior K_a (ou menor \mathrm{p}K_a), mais forte é o ácido.

Passo 2

A dissociação de um ácido genérico \mathrm{HA} em água é
\mathrm{HA} \rightleftharpoons \mathrm{H^+} + \mathrm{A^-}
e a constante de equilíbrio é
K_a = \frac{[\mathrm{H^+}]\,[\mathrm{A^-}]}{[\mathrm{HA}]}.
Em vez de K_a, costuma-se usar \mathrm{p}K_a = -\log_{10}(K_a). Um ácido é mais forte quando ele se dissocia mais, ou seja, quando K_a é maior e \mathrm{p}K_a é menor.

Passo 3

As \mathrm{p}K_a conhecidas são aproximadamente
\mathrm{p}K_a(\mathrm{HF}) \approx 3{,}2,
\mathrm{p}K_a(\mathrm{H_2O}) \approx 15{,}7.
Como 3{,}2 < 15{,}7, temos
K_a(\mathrm{HF}) \gg K_a(\mathrm{H_2O}),
ou seja, \mathrm{HF} é muito mais dissociado que \mathrm{H_2O} e, portanto, é um ácido mais forte.

Passo 4

Fisicamente, isso ocorre porque a base conjugada \mathrm{F^-} estabiliza melhor a carga negativa (alta eletronegatividade do flúor) do que a base conjugada \mathrm{OH^-}. Quanto mais estável a base conjugada, mais favorável é a dissociação do ácido original.

Resposta

O ácido \mathrm{HF} é mais forte que a água ( \mathrm{H_2O}), pois possui valor de \mathrm{p}K_a muito menor e sua base conjugada \mathrm{F^-} é mais estável que \mathrm{OH^-}.

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