Considere os ácidos sulfúrico (H2SO4), acético (CH3COOH) e clorídrico (HCl), e as bases hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de amônio (NH4OH) e hidróxido de magnésio (Mg(OH)2). Classifique-os em fortes e fracos, e discuta como essa classificação afeta o grau de ionização em solução aquosa. Se possível relacione suas propriedades a aplicações industriais ou no cotidiano, explicando o impacto de cada substância nos respectivos processos.

Passo 1

Então, a gente vai resolver um exercício de química onde precisamos classificar alguns ácidos e bases como fortes ou fracos. A gente também vai ver como essa classificação influencia o quanto eles se ionizam quando estão na água. Além disso, vamos relacionar essas propriedades com aplicações na indústria ou no dia a dia. Para isso, vamos precisar entender o que são ácidos e bases fortes e fracos, e como a ionização deles funciona.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa um ácido ou uma base ser forte ou fraca. Um ácido forte se ioniza completamente em água, ou seja, todas as suas moléculas liberam íons H⁺. Por outro lado, um ácido fraco se ioniza apenas parcialmente. O mesmo vale para as bases: uma base forte se dissocia totalmente em íons na água, enquanto uma base fraca se dissocia parcialmente.

Passo 3

Vamos começar classificando os ácidos dados:
  • Ácido sulfúrico (H₂SO₄): É um ácido forte, porque na água ele se ioniza completamente na primeira etapa: H2SO4 2H^+ + SO4^2-
  • Ácido acético (CH₃COOH): É um ácido fraco, já que ele se ioniza apenas parcialmente na água: CH3COOH <=ftharpoons H^+ + CH3COO^-
  • Ácido clorídrico (HCl): É um ácido forte, porque também se ioniza completamente na água: HCl H^+ + Cl^-

Passo 4

Agora, vamos classificar as bases:
  • Hidróxido de sódio (NaOH): É uma base forte, pois se dissocia totalmente na água: NaOH Na^+ + OH^-
  • Hidróxido de amônio (NH₄OH): É uma base fraca, já que se dissocia apenas parcialmente: NH4OH <=ftharpoons NH4^+ + OH^-
  • Hidróxido de magnésio (Mg(OH)_2): Também é uma base forte, mas sua solubilidade na água é menor, então a dissociação é completa, mas em menor quantidade: Mg(OH)2 Mg^2+ + 2OH^-

Passo 5

A classificação como forte ou fraca afeta diretamente o grau de ionização. Ácidos e bases fortes se ionizam completamente, o que significa que em solução aquosa eles liberam mais íons. Isso resulta em soluções mais condutoras de eletricidade e com pH mais extremo. Já os ácidos e bases fracas têm menor grau de ionização, produzindo soluções menos condutoras e com pH menos intenso.

Passo 6

Vamos relacionar essas substâncias com aplicações práticas:
  • H₂SO₄ (ácido sulfúrico): Muito usado na fabricação de baterias de carro e na indústria química para produzir fertilizantes.
  • CH₃COOH (ácido acético): Conhecido como vinagre, é usado na conservação de alimentos e em limpeza doméstica.
  • HCl (ácido clorídrico): Utilizado na limpeza de metais e na produção de cloretos.
  • NaOH (hidróxido de sódio): Usado na fabricação de sabonetes e detergentes.
  • NH₄OH (hidróxido de amônio): Encontrado em produtos de limpeza e fertilizantes.
  • Mg(OH)_2 (hidróxido de magnésio): Usado como antiácido para aliviar a azia e em certos processos industriais.

Resposta

Resumindo, entre os ácidos, o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico são fortes, enquanto o ácido acético é fraco. Nas bases, o hidróxido de sódio e o hidróxido de magnésio são fortes, e o hidróxido de amônio é fraco. Essa classificação determina o quanto cada substância se ioniza na água, impactando suas aplicações industriais e cotidianas devido às diferenças na condutividade e no pH das soluções.

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