Equilíbrio iônico em ácidos

MONOÁCIDOS EM ÁGUA 

Dada a equação de ionização de um monoácido:

Constante de ionização gerada (Ka) e grau de ionização (α) para o ácido.

Como as demais constantes de equilíbrio, os valores de Ka só variam com a temperatura. Quanto maior o valor de Ka, maior o grau de ionização, α, do ácido; portanto, maior a sua força.

Exemplo: qual dos ácidos é mais forte?

O ácido mais forte será o ácido acético (CH₃COOH) pois está mais ionizado no meio, apresentando assim um valor de α, demonstrando ser um ácido mais forte com o aumento da constante de acidez. O ácido mais fraco será o ácido sulfídrico (H₂S) pois está menos ionizado, possuindo um menor valor para o grau de ionização e um menor valor para a constante de ionização.

ADIÇÃO DE UM MONOÁCIDO FORTE EM ÁGUA

Ácidos fortes se dissociam completamente em água (= 100%). Nesse caso, só haverá o equilíbrio iônico da água, pois o ácido está 100% ionizado. A [H⁺] existente no equilíbrio será majoritariamente do ácido, considerando-se que Kw = 10^-14 e a de um ácido forte Ka > 10^-2.

Exemplo: sabendo que α HC𝓁 ≫ H₂O, tem-se que:

Considere a adição de mais HC𝓁 ao sistema. Observe que a adição de íon C𝓁- não perturbará o equilíbrio. A presença de H⁺, porém, fará com que a reação seja deslocada para a esquerda, fazendo a [OH^–] diminuir, < 10^-7 mol/L (o que mantém Kw constante e igual 10^-14). Restabelecido o equilíbrio, tem-se [H⁺] > [OH^–] onde se justifica meio aquoso ácido.

POLIÁCIDOS EM ÁGUA

Os ácidos que contém mais de hidrogênio ionizável são conhecidos como ácidos polipróticos. Alguns exemplos de ácidos polipróticos são o H₂SO₄ e o H₂S, os quais possuem dois hidrogênios ionizáveis, e o H₃PO_4, que conta com três. Considera-se que esses ácidos têm seus hidrogênios ionizados um de cada vez. Assim, para cada etapa de ionização de um ácido é definido um valor de Ka e de α. 

Exemplo: há duas etapas para a dissociação do ácido sulfúrico, cada uma com a equação correspondente ao seu Ka,

A primeira etapa sempre ocorre com muito mais intensidade, ou seja, Ka₁ será muito maior que o das demais etapas. O Ka da etapa global, porém, será igual ao produto dos K relacionados a cada etapa.

De maneira geral, para ácidos com α₁ < 5%, despreza-se a produção de íons H⁺ oriundos das próximas ionizações.