Indique, em cada par, o ácido mais forte. Qual a relação entre a carga e a acidez? maun
\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}ou \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para, em cada par de espécies, indicar qual é o ácido mais forte e, em seguida, discutir a relação entre carga e acidez. Aqui usaremos o conceito de Brønsted–Lowry (ácido é doador de próton) e a medida de força ácida pK_a. Note que, entre espécies que diferem apenas pela carga, a tendência a doar próton (e portanto a acidez) varia com essa carga.

Passo 2

Comparemos as constantes pK_a das duas espécies:
– Para \mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^{+} tem-se
pK_a\bigl(\mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^{+}\bigr)\approx -1{,}7
– Para \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} tem-se
pK_a\bigl(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\bigr)\approx 15{,}7
Como menor pK_a indica ácido mais forte, conclui-se que \mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^{+} é muito mais ácido que \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Passo 3

A relação entre carga e acidez é: quanto maior a carga positiva de uma espécie (mantido o mesmo esqueleto molecular), maior a força ácida, pois o centro positivo atrai o par de elétrons de ligação ao próton e facilita sua doação. Inversamente, espécies com carga negativa serão muito menos ácidas.

Resposta

\mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^{+} é o ácido mais forte.
A acidez aumenta quando a carga da espécie fica mais positiva.

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