O termo “superácido” é usado para descrever os ácidos mais fortes do que o ácido sulfúrico, um dos ácidos comuns mais fortes. George Andrew Olah (1927 - 2017), um químico húngaro-estadunidense, ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1994, com a aplicação de superácidos ao estudo de carbocátions. A água é um solvente incapaz de distinguir os superácidos do ácido sulfúrico, uma vez que ela apresenta o chamado “efeito nivelador”. Portanto, na quantificação da acidez dos superácidos é comum o uso da função de acidez de Hammett, H 0 , que é definida matematicamente como: \(H_0=pKa_{\left(BH^+\right)}-\log\ \frac{\left[BH^+\right]}{\left[B\right]}\) onde B é um indicador básico, BH + é o ácido conjugado desse indicador e pKa (BH+) é a constante de acidez deste último. Quando o indicador é nitroanilina (C 6 H 6 N 2 O 2 ), experimentos realizados para ácidos puros nas mesmas condições, permitem construir a tabela abaixo: Tabela: função de acidez de Hammett para superácidos comuns. Ácido Fórmula H 0 𝑙𝑜𝑔 \(\ \frac{\left[BH^+\right]}{\left[B\right]}\) Ácido fluorídrico HF* -11,0 12,40 Ácido sulfúrico H 2 SO 4 -11,9 13,30 Ácido perclórico HClO 4 -13,0 14,40 Ácido fluorossulfônico HSO 3 F -15,6 17 Ácido fluoroantimônico HSbF 6 -21 a -28** 22,40 a 29,40 *O HF não é um superácido e é colocado aqui apenas para comparação. ** Dependendo da concentração de SbF 5 em HF. Fonte: MIESSLER, GL; FISCHER, PJ; TARR, DA. Química Inorgânica, 5. ed., São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014. Diante dessas informações, assinale a opção que mostra a ÚNICA reação termodinamicamente espontânea entre pares das substâncias citadas acima:

HF + H₂SO₄ → F − + [H 3 SO 4 ]

H 2 SO 4 + HClO 4 → [HSO 4 ] − + [H 2 ClO 4 ] +

H 2 SO 4 + HSbF 6 → [H 3 SO 4 ] + + [SbF 6 ] −

HSbF 6 + HF → [H 2 SbF 6 ] + + F −

HClO 4 + HSO 3 F → [ClO 4 ] − + [H 2 SO 3 F] +

Questão 2062430 de Química - COPESE UFPI 2023

Questão

ID 2062430

Disciplina: Química

Assuntos: Substâncias Inorgânicas: Dissociação Iônica e Ionização, Conceitos de Ácido-Base

Ano: 2023 Banca: COPESE UFPI - Comissão permanente de Seleção da Universidade Federal do Piauí Órgão: Universidade Federal do Piauí

O termo “superácido” é usado para descrever os ácidos mais fortes do que o ácido sulfúrico, um dos ácidos comuns mais fortes. George Andrew Olah (1927 - 2017), um químico húngaro-estadunidense, ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1994, com a aplicação de superácidos ao estudo de carbocátions. A água é um solvente incapaz de distinguir os superácidos do ácido sulfúrico, uma vez que ela apresenta o chamado “efeito nivelador”. Portanto, na quantificação da acidez dos superácidos é comum o uso da função de acidez de Hammett, H₀, que é definida matematicamente como:

\(H_0=pKa_{\left(BH^+\right)}-\log\ \frac{\left[BH^+\right]}{\left[B\right]}\)

onde B é um indicador básico, BH⁺ é o ácido conjugado desse indicador e pKa_(BH+) é a constante de acidez deste último. Quando o indicador é nitroanilina (C₆H₆N₂O₂), experimentos realizados para ácidos puros nas mesmas condições, permitem construir a tabela abaixo:

Tabela: função de acidez de Hammett para superácidos comuns.

Ácido	Fórmula	H₀	𝑙𝑜𝑔 \(\ \frac{\left[BH^+\right]}{\left[B\right]}\)
Ácido fluorídrico	HF*	-11,0	12,40
Ácido sulfúrico	H₂SO₄	-11,9	13,30
Ácido perclórico	HClO₄	-13,0	14,40
Ácido fluorossulfônico	HSO₃F	-15,6	17
Ácido fluoroantimônico	HSbF₆	-21 a -28**	22,40 a 29,40

*O HF não é um superácido e é colocado aqui apenas para comparação.

** Dependendo da concentração de SbF₅ em HF.

Fonte: MIESSLER, GL; FISCHER, PJ; TARR, DA. Química Inorgânica,

5. ed., São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.

Diante dessas informações, assinale a opção que mostra a ÚNICA reação termodinamicamente espontânea entre pares das substâncias citadas acima:

Estatísticas Cadernos

Questão 2062430

Continue estudando na plataforma