1. A variação de energia livre, De<a G^circ, para a ionização do ácido HA é 21 kJ mol^-1 e do HB é -21 kJ mol^-1. Qual dos dois é o ácido mais forte?

Passo 1

O enunciado dá a variação de energia livre padrão para a ionização de dois ácidos genéricos HA e HB, sendo De<a G^circion(HA)=+21;kJ,mol^-1 e De<a G^circion(HB)=-21;kJ,mol^-1. O conteúdo aqui é Termodinâmica Química, em particular a relação entre energia livre padrão e constante de equilíbrio de ionização de um ácido.

Passo 2

Sabendo que para uma reação genérica à temperatura T vale
De<a G^circ = -RTln K
em que R=8,314;J,mol^-1K^-1 e usualmente T=298,K, podemos ver que:
  • Se De<a G^circ>0, então ln K<0 e K<1 (reação não favorecida para a direita).
  • Se De<a G^circ<0, então ln K>0 e K>1 (reação favorecida para a direita).

Passo 3

Aplicando qualitativamente ao caso:
  • Para HA: De<a G^circion=+21;kJ,mol^-1 implica Kion(HA)<1. Logo HA se ioniza pouco, é ácido fraco.
  • Para HB: De<a G^circion=-21;kJ,mol^-1 implica Kion(HB)>1. Logo HB se ioniza bastante, é ácido forte.

Passo 4

O ácido mais forte é aquele que tem maior constante de ionização K (ou menor pKa), isto é, HB.

Resposta

O ácido HB é mais forte que o ácido HA.

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