Indique a ordem decrescente de força ácida ácido os seguintes hidrácidos: \mathrm{HCl}, \mathrm{HCN}

Passo 1

O enunciado pede: "Indique a ordem decrescente de força ácida dos seguintes hidrácidos: \mathrm{HCl},\\ \mathrm{HCN}".
Dados fornecidos: as duas espécies \mathrm{HCl} e \mathrm{HCN}. A tarefa é ordenar, da mais ácida para a menos ácida, essas duas substâncias.

Passo 2

O que é “força ácida” num contexto simples e como a medimos?
  • Força ácida é a tendência de uma molécula doar um próton (\mathrm{H}^+) em água. Quanto mais fácil doar o próton, mais forte o ácido.
  • Uma medida prática é o pK_a: quanto menor o pK_a, mais forte o ácido; quantos maiores, mais fraco. Por exemplo, ácidos fortes têm pK_a muito negativo ou pequeno, ácidos fracos têm pK_a positivo.
  • Quando um ácido \mathrm{HA} doa um próton gera a base conjugada \mathrm{A}^-. A estabilidade dessa base conjugada é crucial: se \mathrm{A}^- é bem estabilizada, a dissociação é favorecida e o ácido é mais forte.

Passo 3

Quais fatores geralmente determinam a força de hidrácidos (ácidos binários H–X)? Vou explicar os dois mais importantes, de forma direta e com exemplos simples:
  1. Polaridade do enlace \mathrm{H}\!-\!X (eletronegatividade): quanto mais eletronegativo for X, mais o par de elétrons do enlace é puxado para X, ficando o hidrogênio com carga parcial positiva e mais fácil de ser perdido como \mathrm{H}^+.
  2. Força do enlace \mathrm{H}\!-\!X (tamanho e energia de ligação): enlaces mais fracos se quebram mais facilmente, favorecendo a doação do próton. Em séries de halogênios, por exemplo, descendo o grupo o raio aumenta, o enlace fica mais fraco e a acidez aumenta (HF < HCl < HBr < HI).
    Também é útil lembrar: a estabilidade da base conjugada \mathrm{A}^- depende de como a carga negativa é dispersa (por tamanho, eletronegatividade, ressonância, etc.). Quanto melhor dispersa/estabilizada, mais forte o ácido.

Passo 4

Aplicando os conceitos a \mathrm{HCl}:
  • Em \mathrm{HCl} o hidrogênio está ligado ao cloro, que é bastante eletronegativo e relativamente grande. Isso torna o enlace \mathrm{H}\!-\!\mathrm{Cl} bem polar (H com carga positiva parcial) e suficientemente fraco para se dissociar em água.
  • A base conjugada \mathrm{Cl}^- é muito bem estabilizada: cloro é eletronegativo e, por ser um íon relativamente grande, consegue dispersar a carga negativa.
  • Consequência prática: \mathrm{HCl} é um ácido forte em água (dissocia praticamente completamente). Um número indicativo é pK_a(\mathrm{HCl})\approx -7 (um valor muito baixo, indicando ácido forte).

Passo 5

Aplicando os conceitos a \mathrm{HCN}:
  • Em \mathrm{HCN} o hidrogênio está ligado ao carbono: carbono é menos eletronegativo do que cloro, então o enlace \mathrm{H}\!-\!\mathrm{C} é pouco polar — o hidrogênio não fica com carga positiva pronunciada e, por isso, não é fácil de ser doado como \mathrm{H}^+.
  • O enlace \mathrm{H}\!-\!\mathrm{C} é relativamente forte (altas energias de ligação típicas de enlaces C–H), o que também dificulta a dissociação.
  • A base conjugada \mathrm{CN}^- (cianeto) tem alguma estabilidade, mas não chega nem perto da estabilidade de \mathrm{Cl}^- em termos de dispersão da carga; além disso a natureza da carga em \mathrm{CN}^- é diferente (localização e distribuição da carga em átomo carbono/nitrogênio ligados por triplo enlace), o que resulta numa base relativamente mais “forte” (mais básica) comparada a \mathrm{Cl}^-, ou seja, menos estabilizada.
  • Consequência prática: \mathrm{HCN} é um ácido fraco em água. Um valor indicativo é pK_a(\mathrm{HCN})\approx 9,2 (positivo, indicando ácido fraco).

Passo 6

Comparando direto:
  • \mathrm{HCl} dissocia muito mais facilmente que \mathrm{HCN} porque em \mathrm{HCl} o hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo e a base conjugada \mathrm{Cl}^- é altamente estabilizada.
  • Em \mathrm{HCN} o hidrogênio está ligado ao carbono (menor polarização) e a base conjugada \mathrm{CN}^- é menos estabilizada que \mathrm{Cl}^-.
    Logo, a ordem de força ácida (da mais forte para a mais fraca) é: \mathrm{HCl} seguido de \mathrm{HCN}.

Passo 7

Resumo prático e dica de prova: sempre pergunte-se (na hora da prova) duas coisas rápidas para hidrácidos: “o hidrogênio está ligado a quê?” e “a base conjugada resultante consegue estabilizar bem a carga negativa?”. Essas duas perguntas resolvem muita coisa sem conta. Um lembrete com exemplo: para haletos H–X, a acidez cresce descendo o grupo (HF < HCl < HBr < HI); para ácidos com H ligado a elementos menos eletronegativos (como C), espere ácidos muito mais fracos.

Resposta

\mathrm{HCl} > \mathrm{HCN}

Exercícios relacionados