Ácidos fortes e fracos – mesma concentração, o que muda?

QuímicaÁcidos, bases e titulaçãoIdades 16–17

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Dois béqueres lado a lado: HCl e um ácido fraco (CH₃COOH, HCOOH, HF ou HClO) na mesma concentração. Uma lupa mostra se as moléculas se ionizam totalmente ou só em parte, junto com o grau de ionização α, [H⁺], o pH, a condutividade elétrica (uma lâmpada forte ou fraca) e a rapidez com que se formam bolhas ao adicionar magnésio. Dilua para ver α do ácido fraco aumentar.

Aula: Ácidos fortes e fracos – grau de ionização, Ka e pH

O que mostra

Um ácido forte como o HCl se ioniza totalmente na água, enquanto um ácido fraco HA ⇌ H⁺ + A⁻ se ioniza só em parte, de acordo com seu Ka. Na mesma concentração molar, o ácido fraco tem [H⁺] muito menor, pH mais alto, menor condutividade e reage mais devagar com o magnésio. O modelo calcula [H⁺] exatamente a partir de Ka e Kw, estima a condutividade pelas condutividades molares limite e inclui o sal de magnésio formado, de modo que o efeito do íon comum freia o ácido fraco enquanto ele reage.

Como usar

Escolha um Ácido fraco e arraste Concentração. Observe as lupas, as lâmpadas e a tabela de α, [H⁺], pH e condutividade. Pressione Adicionar Mg para comparar o borbulhamento e o gráfico do volume de H₂ em função do tempo; aumente a Velocidade para terminar antes. Pressione Diluir 10× ou mude Gráfico para grau de ionização e arraste sobre o gráfico para mudar a concentração.

Parâmetros que você pode mudar

  • Ácido fraco comparado com HCl CH₃COOH – ácido etanoico (acético) (Ka = 1,75×10⁻⁵), HCOOH – ácido metanoico (fórmico) (Ka = 1,8×10⁻⁴), HF – ácido fluorídrico (Ka = 6,8×10⁻⁴), HClO – ácido hipocloroso (Ka = 3,0×10⁻⁸)
  • Concentração de cada ácido 0,001–1 M
  • Velocidade do tempo 1× (tempo real), 5× mais rápido, 20× mais rápido, 100× mais rápido
  • Gráfico Volume de H₂ em função do tempo, Grau de ionização α em função da concentração

Perguntas para explorar

  1. Por que a lâmpada brilha muito menos em CH₃COOH 0,1 M do que em HCl 0,1 M?
  2. No final, os dois béqueres liberam o mesmo volume de hidrogênio? Por quê?
  3. Aproximadamente quantas vezes α do CH₃COOH aumenta quando ele é diluído 100 vezes?