6.6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} anidro e \mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4} anidro têm alta condutividade elétrica. Por quê?

Passo 1

O enunciado afirma que o ácido sulfúrico anidro \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} e o ácido fosfórico anidro \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4} apresentam alta condutividade elétrica. O assunto é condutividade em líquidos iônicos e requer que haja espécies carregadas (íons) móveis no meio para transportar carga.
Em geral, para um líquido conduzir eletricidade é preciso haver cátions e ânions livres que se movam sob a ação de um campo elétrico. Num eletrólito aquoso, por exemplo, a ionização de um sal ou de um ácido em água gera esses íons. No caso de ácidos puros (sem água), eles próprios podem se autoionizar, produzindo íons suficientes para a condução.

Passo 2

O ácido sulfúrico anidro sofre autoprotólise segundo a reação
2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{H}_{3}\mathrm{SO}_{4}^{+} \;+\;\mathrm{HSO}_{4}^{-}.
Nessa reação, uma molécula de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} doa um próton à outra, gerando o cátion \mathrm{H}_{3}\mathrm{SO}_{4}^{+} e o ânion \mathrm{HSO}_{4}^{-}. Esses íons livres se deslocam no líquido quando aplicamos uma diferença de potencial, permitindo a condução elétrica.

Passo 3

De modo análogo, o ácido fosfórico anidro passa por autoprotólise:
2\,\mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{H}_{4}\mathrm{PO}_{4}^{+} \;+\;\mathrm{H}_{2}\mathrm{PO}_{4}^{-}.
Aqui um ácido doa próton a outro, formando o cátion \mathrm{H}_{4}\mathrm{PO}_{4}^{+} e o ânion \mathrm{H}_{2}\mathrm{PO}_{4}^{-}. Novamente, são esses íons que carregam corrente.

Passo 4

Além de sua simples existência, a alta mobilidade dos prótons (mecanismo de Grotthuss) faz com que a condução seja ainda mais eficiente: quando um próton “salta” de uma molécula para outra, parece que ele se move extremamente rápido, aumentando muito a condutividade.

Resposta

Tanto \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} anidro quanto \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4} anidro sofrem autoprotólise, gerando cátions e ânions móveis. Esses íons, especialmente os prótons com alta mobilidade via mecanismo de Grotthuss, são responsáveis pela elevada condutividade elétrica desses líquidos.

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