sexta-feira, 21 de novembro de 2014

Força dos Ácidos
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1.      Da eletronegatividade dos elementos numa ligação química


No caso a ser discutido, possuímos a interferência da eletronegatividade dos elementos em ligações químicas covalentes, ou seja, em ligações onde há o compartilhamento de elétrons. 
A eletronegatividade é a propriedade que expressa a capacidade que um elemento tem de atrair elétrons para a sua eletrosfera. 
Quando temos elementos com eletronegatividades diferentes ligados quimicamente por covalência, criamos o conceito de carga parcial do elemento, expresso pela letra grega delta (δ). A mesma assume valor positivo quando os elétrons de um elemento orbitam em sua eletrosfera por menos tempo do que orbitam o outro átomo mais eletronegativo ao qual este está ligado. Assume valor negativo quando o elemento em questão fica com os elétrons da ligação o orbitando por mais tempo do que o outro elemento ao qual está ligado. 
Isso é ocorrente, pois quanto maior for a eletronegatividade de um elemento em relação ao que está ligado, mais tempo os elétrons o orbitarão. 
Para melhor compreensão usaremos como exemplo a molécula de Ácido Clorídrico (HCl): 

H – Cl 

O Cloro (Cl) por possuir eletronegatividade maior que a do hidrogênio, adquire carga parcial negativa, pois atrairá com mais força os elétrons do Hidrogênio (H) que possui eletronegatividade mais baixa. Por isso, dizemos que o composto acima é polar, pois acaba criando um polo positivo e outro negativo. 
Elementos que possuem eletronegatividades iguais atrairão com a mesma intensidade os elétrons, ou seja, não haverá cargas parciais e, consequentemente, nem a criação de polos. Conferindo à molécula um caráter apolar. 


2.      Dos ácidos em solução

Segundo a definição de Arrhenius “ácido é tudo aquilo que em água libera como único cátion o H+”. A força de um ácido seria então a quantidade de H+que este libera em água. Quanto mais forte um ácido, mais cátions ele liberará, o que é reflexão direta da solubilidade do mesmo. 
Ao colocar um ácido em água, o que ocorre é a ionização do composto, gerada pelo ataque eletrônico. 
O Hidrogênio, ligado a outro elemento mais eletronegativo que ele, assume carga parcial positiva. Então, o par eletrônico não ligante do Oxigênio da molécula da água ataca esse Hidrogênio positivo. Esse Hidrogênio ao ver possibilidade de receber dois elétrons para a sua estabilização, se desprende do ácido e se liga à água, formando a molécula H3O+. A fórmula química para o fenômeno descrito acima, utilizando como exemplo o Ácido Clorídrico é: 

HCl + H2O  H3O++ Cl- 


3.      Da força dos ácidos

Segundo Pauling, a força de um Oxiácido pode ser obtida ao fazer a diferença entre a quantidade de átomos de Oxigênio (O) e a quantidade de átomos de Hidrogênio (H)ionizáveis. 
Hidrogênios ionizáveis são aqueles que podem se desprender do ácido, ou seja, que se desprendem da fórmula deste e se tornam cátion H+. Exploraremos melhor o comportamento destes ao longo do raciocínio prestes a ser montado. 
A fórmula para a força dos Oxiácidos, tendo em vista que a fórmula geral dos mesmos seja HnEdOmé: 

m – n = 3 → Muito Forte  m – n = 2  Forte  m – n = 1  Fraco m – n = 0  Muito fraco 

4.      Das anomalias quanto aos Oxiácidos


O Ácido Fosforoso possui a seguinte geometria: 













Ácido Hipofosforoso:














Em ambos os ácidos temos a presença de átomos de Hidrogênio ligados diretamente ao átomo de Fósforo (P), não ao átomo de Oxigênio. Logo, determinamos que esses Hidrogênios são justamente os não ionizáveis. 
Ao serem colocados em água, os ácidos liberam H+devido à diferença de eletronegatividade entre o Hidrogênio e o elemento ligado à ele, pois isso cria uma carga parcial positiva do H, originando então o ataque eletrônico como já havíamos citado. 
Ao olharmos a tabela de eletronegatividade de Pauling, notamos que a eletronegatividade do Fósforo (P) é igual à do Hidrogênio (H): 2,1. Isso cria uma ligação apolar entre os dois elementos e a distribuição de elétrons é homogênea. O Hidrogênio então não se torna positivo, impossibilitando o ataque eletrônico e, consequentemente, o desprendimento deste da molécula. Sabendo disso, observem que apresentamos mais uma justificativa para os Hidrogênios ligados ao Fósforo não serem ionizáveis. 
Em Oxiácidos, todos os Hidrogênios ligados aos Oxigênios são ionizáveis devido à grande eletronegatividade do Oxigênio. 
Por isso a regra de Pauling funciona quando subtrai-se o número de Oxigênios pelo número de Hidrogênios, pois demonstra que os Hidrogênios ligados aos Oxigênios são ionizáveis. Não é diferente nas moléculas de Ácido Fosfórico e Ácido Fosforoso, justamente porque a ligação do Hidrogênio ao elemento central Fósforo (P) faz com que este não seja ionizável, fazendo com que se encaixe na regra de força de Pauling. 
A regra citada nos livros pode então ser seguida: 
1- Escrever o símbolo do elemento que está no centro da fórmula molecular 
2- Colocar um Oxigênio entre cada hidrogênio capaz de ionizar (Hidrogênio ionizável) e o elemento central. 
3- Ligar os oxigênios restantes, se houver, ao elemento central. (Havendo Hidrogênios não ionizáveis, eles devem ser ligados ao elemento central. Isso ocorre no H3PO3e no H3PO2). 
E agora meu caro, você já sabe o porquê disso. 



Referências:


Indicações Bibliográficas

Após cada postagem sempre deixaremos links e livros para aqueles que desejam se aprofundar mais no assunto. Quem sabe não se tornam grandes cientistas no futuro?!
Então, aqui seguem nossas indicações.

http://cienciasetecnologia.com/acidos-nomenclaturara-classificacao-forca-dissociacao-definicao

http://kalilbn.wordpress.com/acidos-e-bases-definicoes
 

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Sobre os autores A V03 é a turma de veteranos do curso de Eletrotécnica vespertino, do ano 2014 do Instituto Federal do Espírito Santo - IFES. Para saber mais, visite a página SOBRE

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