Considere os ácidos a seguir, suas equações de ionização e respectivas constantes de equilíbrio.
I- HF(aq)+H2 O(l) rightarrow H3 O^+ (aq)+F^- (aq)
II- NH4 (aq)+H2 O(l) rightarrow H3 O^+(aq)+NH3(aq)
III- CH3 CO2 H(aq)+H2 O(l) rightarrow H3 O^+ (aq)+CH3 CO2^-(aq)
Qual dos três ácidos, & Ka=7,2 times 10^-4 & Ka=5,6 times 10^-10 & Ka=1,8 times 10^-5 ou HF, NH4 ^+, quando solubilizado em água, produzirá solução de pH mais elevado? Justifique a sua resposta.

Passo 1

Beleza, resumindo o que a gente tem: são três ácidos solvabilizados em água – HF, NH₄⁺ e CH₃CO₂H – e cada um tem sua constante de ionização Ka,HF&=7,2times10^-4, Ka,NH4^+&=5,6times10^-10, Ka,CH3CO2H&=1,8times10^-5 :
A pergunta é: qual desses ácidos gera a solução com o pH mais elevado (ou seja, menos ácido)? Isso faz parte de equilíbrio ácido-base e envolve entender como o valor de se relaciona com o pH.

Passo 2

Antes de mais nada, vamos à teoria básica:
  1. Para um ácido genérico HA + H2O ;<=ftharpoons; H3O^+ + A^- em água, a ionização é Ka = [H3O^+],[A^-][HA]
  2. A constante mede a força do ácido:
  3. Quanto maior , mais forte o ácido – isto é, mais ele se dissocia e mais íons aparecem, resultando em pH mais baixo. Inversamente, quanto menor , mais fraco o ácido, menos se forma e maior fica o pH.

Passo 3

Agora é só comparar os valores de :
  • HF:
  • CH₃CO₂H:
  • NH₄⁺:
O menor é o do íon amônio ( ), ou seja, ele é o ácido mais fraco do grupo. Logo, quando você dissolve NH₄⁺ em água, ele libera pouquíssimos , fazendo a solução ser a menos ácida (pH mais alto).

Resposta

O ácido produz a solução de pH mais elevado, porque tem a menor constante de ionização ( ) e, portanto, gera a menor concentração de .

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