6.3.6: A Acidez de um Oxoácido é Determinada pela Electronegatividade e Estado de Oxidação do Átomo Central do Oxoácido*

Tendência 2: Para os oxoácidos de um determinado átomo central, a acidez aumenta com o estado de oxidação do elemento central ou, em outras palavras, com o número de oxigénio ligado ao átomo central.

Aqui está a tendência para os ácidos em que há números variáveis de oxigénio ligado a um determinado átomo central. Um exemplo é a série dos ácidos perclórico (celo (ClO_4^)), clórico (celo (ClO_3^)), cloroso (celo (ClO_2^)), e hipócloro (celo (ClO^)). Em tais séries, quanto maior o número de oxigenados, mais forte o ácido. Isto pode ser explicado de várias maneiras. Do ponto de vista do próprio ácido o fator chave é novamente o efeito indutivo, neste caso envolvendo a capacidade dos oxigenados ligados ao átomo central de puxar a densidade de elétrons através da ligação OH. Isto é visto no diagrama de densidade de carga dos oxoácidos de cloro mostrado na Figura \PageIndex (1), no qual a carga parcialmente positiva sobre o hidrogênio ácido aumenta com o número de oxigenados presentes.

Figure \PageIndex (1)): O aumento do número de oxigênios aumenta o Ka, como evidenciado pela diminuição da densidade de elétrons sobre o hidrogênio ácido (que é mais azul em HClO4 ). Nota, Ka =10-pKa, e assim quanto maior o pKa, menor o Ka. (CC BY-SA-NC; anónimo)

O aumento da acidez oxoácida com o número de oxigénio ligado ao átomo central também pode ser visto considerando a estabilidade do oxianião conjugado. Que a estabilidade da base conjugada aumenta com o número de oxigenados pode ser vista nos diagramas de distribuição de carga e nos modelos de ligação de Lewis para os oxianions de cloro mostrados na figura {2}(PageIndex{2}). À medida que a carga negativa se espalha por mais átomos de oxigênio ela se torna cada vez mais difusa.

Figure \(\PageIndex{2}}): Aumento da difusão da carga em oxianiões de cloro com número crescente de oxigenados. Quanto maior o íon, mais dispersa a carga e, portanto, menor a densidade da carga, tornando o perclorato o ânion mais estável da série. Mesmo o tratamento simplista da colagem retratada nas estruturas de ressonância corretamente mostram uma dispersão aumentada da densidade da carga. (CC BY-SA-NC 3.0; anônimo)

Exercício {1}(\PageIndex{1})

Sulfur e selênio, ambos formam oxoácidos de fórmula {(\ce{H_2EO_4}) onde E é S ou Se. Estes são chamados ácido sulfuroso e selenoso, respectivamente. Que oxoácido você esperaria ser mais ácido: ácido selenoso ou ácido sulfuroso?

Resposta

Ácido sulfuroso deve ser mais ácido. Como o enxofre é mais electronegativo que o enxofre de selênio polarizará as ligações OH em maior extensão, tornando-as mais ácidas. Esta previsão é confirmada por uma comparação dos valores {\i1}(pK_a}) para os ácidos:

Ácido \(pK_{a1}) \(pK_{a2})
ácido sulfuroso, \(H_2SO_3\) 1.85 7,2
ácidoelenoso, \(H_2SeO_3\) 2,62 8,32

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