H3PO4 (ácido fosfórico) é um ácido fraco. Ele se dissocia apenas parcialmente em íons quando dissolvido em água, resultando em uma concentração mais baixa de íons hidrogênio (H+) em comparação com ácidos fortes. Isto significa que o ácido fosfórico tem uma capacidade limitada de libertar iões H+ em solução e apresenta um comportamento ácido mais fraco.
Bem, essa foi apenas uma resposta simples. Mas há mais algumas coisas que você deve saber sobre esse assunto que deixarão seu conceito muito claro.
Então, vamos direto ao assunto.
Principais conclusões: o H3PO4 é um ácido forte ou fraco?
- H3PO4 (ácido fosfórico) é um ácido fraco, dissociando-se parcialmente em íons quando dissolvido em água, resultando em uma menor concentração de íons hidrogênio (H+) em comparação com ácidos fortes.
- O fraco comportamento ácido do H3PO4 é devido à sua ionização parcial, a posição de equilíbrio favorecendo os reagentes (H3PO4) em vez dos produtos (H+ e (H2PO4)-).
- Ao contrário dos ácidos fortes que se dissociam completamente em solução, o H3PO4 liberta apenas alguns iões H+, resultando num pH mais elevado (menos ácido).
Por que o H3PO4 é um ácido fraco?
O ácido fosfórico, ou H3PO4, é classificado como um ácido fraco devido à sua dissociação limitada em água, resultando na liberação de um pequeno número de íons hidrogênio (H+) em comparação aos ácidos fortes .
Aqui está porque o H3PO4 é considerado um ácido fraco:
- Dissociação parcial: Quando o H3PO4 se dissolve na água, ele sofre dissociação parcial em seus íons, liberando íons H+ (prótons). A equação química para sua dissociação é a seguinte:
H3PO4(aq) ⇌ H+(aq) + H2PO4-(aq)
- Ionização limitada: Ao contrário dos ácidos fortes, que se dissociam completamente em íons em solução, os ácidos fracos ionizam apenas parcialmente. Isto significa que no caso do H3PO4, nem todas as moléculas se dividem em íons H+ e (H2PO4)-; uma parte significativa permanece na forma de moléculas de H3PO4 indissociadas.
- Reagentes que promovem o equilíbrio: A reação de dissociação é reversível, o que significa que pode prosseguir nas direções direta e reversa. No caso de ácidos fracos, a posição de equilíbrio é mais voltada para os reagentes (H3PO4) do que para os produtos (H+ e (H2PO4)-). É por isso que os ácidos fracos têm concentrações mais baixas de íons H+ do que os ácidos fortes na mesma concentração.
- Valor de pH: A escala de pH é usada para medir a acidez ou basicidade de uma solução. Como o H3PO4 se dissocia apenas parcialmente, ele produz uma concentração mais baixa de íons H+, resultando em um valor de pH mais alto (menos ácido) em comparação com ácidos fortes com a mesma concentração.
É importante notar que a força de um ácido depende de sua capacidade de doar prótons (íons H+) e da facilidade com que ele se dissocia em água. No caso do H3PO4, possui propriedades ácidas, mas não ioniza completamente em solução, tornando-o um ácido fraco.
Como a dissociação do H3PO4 difere daquela de um ácido forte?
Aqui está uma comparação da dissociação do H3PO4 (ácido fosfórico) com a de um ácido forte, como o HCl (ácido clorídrico).
| Aparência | H3PO4 (ácido fosfórico) | HCl (ácido clorídrico) |
| Grau de dissociação | Dissociação parcial | Dissociação completa |
| Ionização em água | H3PO4 + H2O ⇌ H2PO4- + H3O+ | HCl + H2O ⇌ H3O+ + Cl- |
| Liberação de íons de hidrogênio | Libera apenas alguns íons H+ | Libera um grande número de íons H+ |
| nível de pH | O valor do pH permanece mais alto (menos ácido) | O valor do pH torna-se significativamente mais baixo (fortemente ácido) |
| Condutividade elétrica | Menos condutivo em solução | Muito condutivo em solução |
| Força | Ácido fraco | Ácido forte |
No caso do ácido fosfórico (H3PO4), apenas uma fração das moléculas se dissocia em água, resultando na formação de íons dihidrogenofosfato (H2PO4)- e íons hidrônio (H3O)+. As moléculas restantes de H3PO4 permanecem intactas.
Em contraste, o ácido clorídrico (HCl), sendo um ácido forte, sofre dissociação completa quando dissolvido em água. Isso significa que quase todas as moléculas de HCl entregam seus íons hidrogênio (H+) à água, formando íons hidrônio (H3O)+ e íons cloreto (Cl-).
Devido à diferença no grau de dissociação, os ácidos fortes tendem a ter um pH muito mais baixo (mais ácido) do que os ácidos fracos. Além disso, os ácidos fortes são excelentes condutores de eletricidade em soluções aquosas, enquanto os ácidos fracos têm menor condutividade elétrica.
Aplicações de H3PO4 com base em sua natureza fracamente ácida
A natureza fracamente ácida do H3PO4 (ácido fosfórico) presta-se a diversas aplicações práticas em diferentes indústrias. Algumas das principais aplicações baseadas em suas propriedades como ácido fraco incluem:
- Indústria de alimentos e bebidas: O ácido fosfórico é comumente usado como aditivo na indústria de alimentos e bebidas. É utilizado como acidulante e intensificador de sabor em refrigerantes, proporcionando o sabor picante das colas. Além disso, atua como regulador de pH e conservante em diversos alimentos processados.
- Fertilizante: H3PO4 é o ingrediente principal de muitos fertilizantes. É fonte de fósforo, nutriente essencial para o crescimento das plantas. A natureza fracamente ácida do ácido fosfórico garante que os nutrientes sejam liberados gradualmente, proporcionando nutrição duradoura às plantas.
- Remoção e limpeza de ferrugem: O ácido fosfórico é usado como ingrediente em vários produtos de limpeza e removedores de ferrugem. A sua natureza ligeiramente ácida torna-o eficaz na remoção de ferrugem, depósitos minerais e incrustações de superfícies metálicas sem causar danos excessivos ao material subjacente.
- Tratamento de Água: No tratamento de água, o H3PO4 é usado para ajustar o pH da água e controlar a alcalinidade. Ajuda a prevenir incrustações e corrosão em sistemas de água e serve como amortecedor para manter condições estáveis da água.
- Controle de pH em Processos Químicos: As propriedades ácidas fracas do ácido fosfórico o tornam útil em processos químicos que requerem controle de pH. É usado como tampão para estabilizar os níveis de pH durante as reações e para controlar a acidez em diversas reações químicas.
- Produtos farmacêuticos: O ácido fosfórico é utilizado como excipiente em formulações farmacêuticas, principalmente como agente acidificante em medicamentos orais. A sua natureza fracamente ácida permite uma acidificação controlada e suave quando necessário.
- Galvanoplastia: Em alguns processos de galvanoplastia, o H3PO4 é utilizado como eletrólito devido ao seu baixo comportamento ácido, proporcionando um ambiente de galvanização controlado e estável.
- Acidificante de bebidas: Além dos refrigerantes, o ácido fosfórico é usado como acidificante em outras bebidas, como sucos de frutas e águas aromatizadas, para realçar o sabor e atuar como conservante.
É importante ressaltar que embora o H3PO4 seja amplamente utilizado em diversas aplicações, o manuseio adequado e medidas de segurança devem ser seguidas devido à sua natureza ácida, independente de sua concentração.
Leitura adicional
O ácido acético (CH3COOH) é um ácido forte ou fraco?
O H2CO3 (ácido carbônico) é um ácido forte ou fraco?
O ácido fórmico (HCOOH) é um ácido forte ou fraco?
O HCN é um ácido forte ou fraco?
O HBr é um ácido forte ou fraco?