Organize
e
em ordem de
aumento da acidez
aumento da acidez
Passo 1
O enunciado pede: organizar
,
e
em ordem de aumento da acidez — ou seja, do menos ácido para o mais ácido. As informações disponíveis são apenas as fórmulas moleculares dos três hidretos:
,
e
. Não há outros dados numéricos no enunciado.
Passo 2
O que significa “ser mais ácido”? Vou te explicar passo a passo, devagarinho. Acidez, no sentido de Brønsted–Lowry, é a tendência de uma espécie doar um próton (
). Escrevemos a dissociação genérica de um ácido
como:
Aqui:
-
é o ácido (por exemplo ), -
é o próton doado, -
é a base conjugada (por exemplo ou ).
Quanto mais fácil for que
se quebre nessa reação (ou seja, quanto mais favorável termodinamicamente a formação de
), mais forte é o ácido.
Passo 3
Uma maneira simples de pensar é: a estabilidade da base conjugada
controla a acidez. Se
ficar bem estabilizada com a carga negativa, a reação de perda de próton acontece mais facilmente. Então, para comparar ácidos, comparamos quão estáveis são
,
e
.
Passo 4
Dois fatores importantes que determinam essa estabilização são: (1) força da ligação
e (2) polarizabilidade/tamanho do ânion
.
-
Força da ligação
: Quanto mais fraca for a ligação , mais fácil é arrancar o . Ao descer no grupo 16 (O → S → Se), o tamanho do átomo aumenta, a sobreposição orbital com o hidrogénio piora e a ligação fica mais fraca. Logo, a facilidade de perder aumenta ao descer o grupo. -
Polarizabilidade/tamanho do ânion
: ânions maiores e mais polarizáveis espalham melhor a carga negativa, estabilizando-a. (ou melhor, como base conjugada) é maior e mais polarizável que , que por sua vez é maior que . Portanto, estabiliza melhor a carga negativa que , e este melhor que .
Passo 5
Há um “contra-argumento” que muita gente pensa: eletronegatividade. Oxigênio é mais eletronegativo que enxofre e selênio, e, em princípio, um átomo mais eletronegativo segura melhor a carga negativa, o que tenderia a estabilizar
. Mas na prática, para esses hidretos (mesmo grupo) os efeitos de diminuição da energia de ligação
e o grande ganho de estabilização por polarizabilidade ao aumentar o tamanho do ânion dominam. Ou seja: mesmo sendo menos eletronegativo,
forma um ânion mais estável por polarizabilidade e a ligação
é bem mais fraca — por isso
é mais ácido que
e que
.
Passo 6
Para te dar um suporte experimental rápido (só para confirmar a ordem): os valores de
da primeira dissociação em solução aquosa mostram a tendência que estamos discutindo. Aproximações usuais são:
-
, -
, -
.
Lembra que quanto menor o
, mais forte o ácido. Esses números confirmam:
é o mais ácido e
o menos ácido do grupo.
Passo 7
Juntando tudo: a acidez aumenta ao descer o grupo devido à combinação de ligação
mais fraca e à maior estabilidade (por polarizabilidade) da base conjugada. Portanto a ordem do menos ácido para o mais ácido é: