Ácidos de Arrhenius: Classificação e Força

Agora que já conhecemos as teorias que explicam o que é um ácido, vamos nos aprofundar um pouco mais.

Existem classificações para os ácidos que você precisa conhecer.

1. Classificação dos Ácidos

Vamos falar sobre cinco classificações dos ácidos. 

1️⃣ Quanto à presença de oxigênio na molécula

Se o ácido não possui oxigênio, chamamos ele de hidrácido. Se o ácido possui oxigênio, chamamos ele de oxiácido. 

Essa classificação não pode ser esquecida nunca, é a base para todas as outras.

Principais exemplos de hidrácidos: HF, HCl, HBr, HI, H₂S.

Principais exemplos de oxiácidos: H₃BO₃, H₂CO₃, HNO₃, H₃PO₄, H₂SO₄, HClO₄.

2️⃣ Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis

Essa classificação fala sobre quantos hidrogênios o ácido pode liberar na forma de H⁺. 

De acordo com essa quantidade, chamamos o ácido de monoácido, diácido, triácido ou tetrácido (ou então monoprótico, diprótico, etc).

Monoácidos possuem apenas um hidrogênio ionizável, como o HCl. Quando ele é dissolvido em água, libera H⁺ e Cl⁻.

Diácidos possuem dois hidrogênios ionizáveis, como o H₂SO₄. Quando em água, ele libera dois H⁺. 

Um exemplo de triácido seria o H₃PO₄.

Exceções para número de hidrogênios ionizáveis

Para os hidrácidos, o número de hidrogênios ionizáveis é igual ao número de hidrogênios que ele possui. 

Já para os oxiácidos, o número de hidrogênios ionizáveis é igual ao número de hidrogênios ligados aos oxigênios!

Na teoria, você precisaria olhar a molécula, ver a geometria, desenhar tudo certinho, conferir quantos H se ligam a O e dizer a classificação do ácido.

Na prática, você só precisa lembrar de dois exemplos importantes e saber que eles são exceções porque isso acontece.

Compare o desenho desses três ácidos: H₃PO₄, H₃PO₃ e H₃PO₂. 

Perceba que os três possuem três hidrogênios, mas pelo desenho você nota que eles possuem, respectivamente, três, dois e um hidrogênio ionizável, apenas.

Ficou claro o conceito?  

3️⃣ Quanto à volatilidade do ácido

Ácidos que evaporam facilmente são classificados como voláteis. Se eles evaporam com muita dificuldade, são classificados como fixos. 

Esse conceito não é tão cobrado quanto os outros, mas é fácil de lembrar, pois existem apenas três ácidos fixos: H₃BO₃, H₃PO₄, H₂SO₄.

Se seu professor falar sobre esse assunto, lembre-se apenas desses três. Todos os outros são voláteis. 

4️⃣ Quanto à origem

Existem os ácidos orgânicos e os ácidos inorgânicos. Ácidos orgânicos possuem carbono como elemento principal, enquanto que os inorgânicos não. 

Enquanto você não estudar Química Orgânica, o único ácido orgânico que você precisa saber é o ácido acético (CH₃COOH), presente no vinagre.

Todos os outros ácidos que você for ver em questões serão inorgânicos.

Inclusive o ácido carbônico (H₂CO₃), que tem C na fórmula, mas ainda assim é considerado inorgânico. 

2. Força dos Ácidos

A força ácida é a quinta classificação. 

A força do ácido está relacionada a capacidade dele de ionizar (liberar H⁺) em solução aquosa. 

Um ácido é forte quando mais de 50% das suas moléculas ionizam quando em solução aquosa. 

Ele é fraco quando menos de 5% de suas moléculas ionizam.

No intervalo entre 5% e 50%, ele é classificado como moderado. 

Mas essa é a maneira "formal" de decidir se um ácido é forte ou não. Na prática e nas questões, você não pensará dessa maneira. 

Você pode descobrir se o ácido é forte ou não olhando apenas para a sua fórmula. Existe um passo a passo para os hidrácidos e para os oxiácidos.

3. Força dos Hidrácidos

Para os hidrácidos, só existem ácidos fortes em uma única família da tabela periódica: a família dos halogênios (grupo 17).

A família é formada pelos elementos F, Cl, Br e I.

Como todos da família querem apenas um elétron, seus ácidos são HF, HCl, HBr, HI. 

Esses ácidos são fortes, exceto o HF, que é o único hidrácido moderado.

Qualquer outro hidrácido na química é fraco. Sem exceção. 

Portanto, se você fosse construir uma ordem decrescente, teríamos:

HI > HBr > HCl > HF (moderado) > qualquer outro hidrácido fraco.

4. Força dos Oxiácidos

Para os oxiácidos, basta você contar o número de átomos de oxigênio e subtraímos o número de hidrogênios ionizáveis. O resultado ajuda a determinar a força do ácido:

• Se o número for 3 ou maior, o ácido é muito forte.
• Se o número for 2, o ácido é forte.
• Se o número for 1, o ácido é moderado.
• Se o número for 0, o ácido é fraco.

Essa classificação de muito forte não é muito usada, portanto, diferença 2+ consideramos o ácido forte.

HClO₄: 4 - 1 = 3 = muito forte

HClO₃: 3 - 1 = 2 = forte

HNO₃: 3 - 1 = 2 = forte

HClO₂: 2 - 1 = 1 = moderado

H₂SO₃: 3 - 2 = 1 = moderado

HClO: 1 - 1 = 0 = fraco

Exceções dos oxiácidos

Existem três exceções importantes: H₂CO₃, H₃PO₃ e H₃PO₂. 

H₂CO₃

Pela subtração, 3 - 2 = 1 e o ácido deveria ser moderado. Porém, ele é fraco.

Ele é fraco porque ele é um ácido muito instável, que prefere se quebrar em H₂O e CO₂, liberando gás carbônico, ao invés de liberar um simples H⁺. 

Sendo assim, menos de 5% de suas moléculas liberam H⁺.

Os ácidos com fósforo: H₃PO₄, H₃PO₃, H₃PO₂

Se você lembrar da definição (oxigênio - hidrogênio ionizável), eles não são nem exceções. Vou falar assim porque eles não são intuitivos pelo menos.

H₃PO₄ tem 3 H⁺, portanto 4 - 3 = 1 = moderado. 

H₃PO₃ tem apenas 2 H⁺, como vimos no início do capítulo. Portanto, 3 - 2 = 1 = moderado.

H₃PO₂ tem apenas 1 H⁺, portanto 2 - 1 = 1 = moderado. 

Não caia na pegadinha de dizer que H₃PO₃ é fraco (3 - 3). Se fosse assim, H₃PO₂ seria 2 - 3 = -1. Isso é o que? Muito fraco? Não faz sentido 😂. 

Curiosidades: Ácidos Orto, Piro e Meta

Por fim, quero trazer uma curiosidade para você. Se seu professor não falar disso diretamente, é muito provável que você nunca veja isso. Logo, saiba filtrar.

Alguns ácidos podem formar versões chamadas de orto, piro e meta. A diferença entre eles está relacionada ao grau de hidratação.

Vamos pegar o ácido fosfórico H₃PO₄ como exemplo.

O ácido ortofosfórico é o H₃PO₄. Ele é a forma mais hidratada. Ou seja, é o ácido do jeito original que ele é.

Se você subtrair uma molécula de água do ácido (3 - 2 hidrogênios, 4 - 1 oxigênio), temos o ácido metafosfórico HPO₃.

Agora, se você pegar duas moléculas do ácido (2 x H₃PO₄ = $H_6P_2O_8$) e subtrair uma molécula de água (6 - 2 hidrogênios, 8 - 1 oxigênio), você chega na forma do ácido pirofosfórico, H₄P₂O₇.

Na minha decoreba, para lembrar qual subtrai uma água e qual dobra o ácido para subtrair uma água, eu fazia a seguinte piada:

O cara que inventou o pirofosfórico com certeza pirou da cabeça para inventar algo tão estranho. Logo, o "piro" era o mais estranho dos dois.

Neste capítulo, exploramos como os ácidos podem ser classificados e o que significa a força deles.

Vimos também que os ácidos podem variar em grau de hidratação, como no caso do orto, piro e meta.

O próximo capítulo será apenas para aprendermos a nomear os ácidos.