Objectivo de aprendizagem
- Explicar as tendências periódicas que afectam a resistência dos ácidos binários.
Key Points
- A força do ácido binário depende da força da ligação H-X; quanto mais fraca a ligação, mais forte o ácido.
- Os nomes dos ácidos binários começam com “hydro-” seguido pelo nome do outro elemento, modificado para terminar com “-ic”.
- Os ácidos binários são uma de duas classes de ácidos; a segunda são os oxoácidos (ou oxiácidos), que consistem em hidrogênio, oxigênio e outro elemento.
Termos
- compostos molecular-ácido binário em que o hidrogênio é combinado com um segundo elemento não metálico
- pKaa medida quantitativa da força de um ácido em solução; um ácido fraco tem um valor pKa na faixa aproximada de -2 a 12 em água, e um ácido forte tem um valor pKa inferior a cerca de -2.
Força do ácido e força de ligação
Ácidos binários são certos compostos moleculares nos quais o hidrogênio é combinado com um segundo elemento não metálico; estes ácidos incluem HF, HCl, HBr e HI.
HCl, HBr e HI são todos ácidos fortes, enquanto que HF é um ácido fraco. A força ácida aumenta à medida que os valores experimentais de pKa diminuem na seguinte ordem:
HF (pKa = 3.1) < HCl (pKa = -6.0) < HBr (pKa = -9.0) < HI (pKa = -9.5).
Por que HF é um ácido fraco, quando o resto dos ácidos hidroálicos são fortes? Pode-se supor corretamente que o flúor é muito eletronegativo, portanto a ligação H-F é altamente polar e podemos esperar que HF se dissocie prontamente em solução; este raciocínio não está errado, mas o argumento da eletronegatividade é enganado por considerações de tamanho iônico. Recordemos a tendência periódica de que o tamanho iônico aumenta à medida que descemos na tabela periódica. Como o flúor está no topo dos halogênios, o íon F é o menor halogeneto; portanto, seus elétrons estão concentrados em torno de seu núcleo e, como resultado, a ligação H-F é relativamente curta. Ligações mais curtas são mais estáveis, e assim a ligação H-F é mais difícil de quebrar.
Após passarmos para o cloro, como, a tendência muda. O cloro é maior e tem mais elétrons, e portanto a ligação H-Cl é mais longa e mais fraca. Na presença de água, as atrações eletrostáticas entre o oxigênio parcialmente negativo da água e o hidrogênio parcialmente positivo no H-Cl é forte o suficiente para quebrar a ligação H-Cl, e os íons se dissociam em solução.
O mesmo raciocínio se aplica tanto para o HBr quanto para o HI. Estes ácidos são ainda mais fortes que o HCl porque os íons Br- e I- são ainda maiores. Como tal, as ligações H-Br e H-I são ainda mais fracas, e estes compostos também se dissociam facilmente em solução.
Nomear Ácidos Binários
Os nomes dos ácidos binários começam com “hydro-” seguido pelo nome do outro elemento, modificado para terminar com “-ic”. Por exemplo, HCl é chamado ácido clorídrico.
Ácidos binários são uma das duas classes de ácidos, sendo a segunda classe oxoácidos (ou oxiácidos), que consistem de hidrogênio, oxigênio e um terceiro elemento, que muitas vezes é um não-metal.
