Físico-Química

Equilíbrio Iônico

Sabe-se que o equilíbrio em Química trata das reações reversíveis, isto é, aquelas que ocorrem tanto direta quanto inversamente, ao mesmo tempo. Quando falamos em equilíbrio iônico, estamos nos referindo a situações especiais de equilíbrio químico em que íons estão presentes nas reações reversíveis.

A ionização de ácidos e bases em solução aquosa são os casos mais importantes de equilíbrio iônico.

Os ácidos, quando postos em contato com a água, se dissociam e produzem íons H+, as bases também se dissociam em solução aquosa, produzindo íons OH.

Veja alguns exemplos:

ácido clorídrico: HCℓ   H+ +   C?-

hidróxido de sódio: NaOH Na+     +    OH-

É muito raro que todas as moléculas dos ácidos e das bases sofram ionização em solução aquosa, normalmente, apenas uma parte delas é ionizada. Dessa forma, dizemos que cada ácido e cada base apresenta um grau de ionização, grandeza que determina a porcentagem das moléculas que foram ionizadas em solução aquosa. O grau de ionização é representado pela letra ? e corresponde à razão da quantidade de moléculas ionizadas pela quantidade inicial de moléculas dissolvidas. Logo:

α =  nº de moléculas ionizadas
       nº inicial de moléculas

O ácido clorídrico, por exemplo, tem um elevado grau de ionização: 92% das suas moléculas são ionizadas em solução aquosa. Já o ácido cianídrico (HCN), ao contrário, apresenta um baixo grau de ionização, pois, do total de suas moléculas em solução aquosa, apenas 4% se ionizam.

Assim como em outras situações de equilíbrio químico, no equilíbrio iônico também existe uma constante de equilíbrio, que é particularmente chamada de constante de ionização. Essa constante é representada por Ki, ou ainda, Ka (constante de acidez) para os ácidos e Kb (constante de basicidade) para as bases. Assim, teremos as seguintes constantes para os exemplos acima:

HCℓ (aq) H+ +   Cℓ 

 Ka = [H+][ C]
[HCℓ]

NaOH(aq) Na+     +    OH

Kb = [Na+][OH]
         [NaOH]

A partir do valor numérico de Ki, podemos considerar duas hipóteses:

  • quando o valor numérico de K é alto (denominador da fração bem maior que o numerador), o valor de α é próximo de 100%, logo, a ionização também é alta e, nesse caso, dizemos que se trata de um ácido ou uma base forte;
  • quando o valor numérico de K é baixo (denominador da fração bem menor que o numerador), o valor de α é próximo de 0%, logo, a ionização também é baixa e, dizemos, então, que se trata de uma base fraca ou ácido fraco.

É importante ressaltar que, em geral, a constante de equilíbrio iônico se aplica a eletrólitos fracos e soluções diluídas, uma vez que o valor de K permanece realmente constante apenas nessas situações. Quando se admite que 100% das moléculas do ácido ou da base se ionizam, dizemos que não se trata de uma situação de equilíbrio iônico, pois a reação possui apenas um sentido, não sendo, portanto, uma reação reversível.

Referências bibliográficas

FELTRE, Ricardo. Química volume 2. São Paulo: Moderna, 2005.

USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.

Por: Mayara Lopes Cardoso

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