O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem…

O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o $H_2CO_3$, formado pela reação do $CO_2$ atmosférico com a água, o $HNO_3$, o $HNO_2$, o $H_2SO_4$ e o $H_2SO_3$. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?

GABARITO: D

A acidez de uma solução, para uma mesma concentração molar, é determinada pela capacidade do ácido de liberar íons $H^+$ em meio aquoso (grau de ionização). Quanto mais forte o ácido, maior a concentração desses íons e, consequentemente, maior a acidez conferida à água da chuva.

Para determinar a força de um oxiácido (ácidos que contêm oxigênio), utilizamos a Regra de Pauling, que subtrai o número de átomos de hidrogênio ionizáveis do número de átomos de oxigênio na molécula:

A classificação segue a escala:

• $x = 3$ ou $2$: Ácido forte.
• $x = 1$: Ácido moderado.
• $x = 0$: Ácido fraco.

Analisando os ácidos citados:

• $H_2SO_4$: $4 - 2 = 2$ (Forte).
• $HNO_3$: $3 - 1 = 2$ (Forte).
• $H_2SO_3$: $3 - 2 = 1$ (Moderado).
• $HNO_2$: $2 - 1 = 1$ (Moderado).
• $H_2CO_3$: $3 - 2 = 1$ (Embora o cálculo resulte em 1, ele é uma exceção e comporta-se como ácido fraco devido à sua instabilidade).

Portanto, os ácidos que conferem maior acidez são o sulfúrico e o nítrico.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno negligencia a diferença de oxigênios entre o nítrico e o nitroso. Ao calcular a força do $HNO_2$, ele faz $2 - 1 = 1$, o que indica um ácido moderado, menos potente que o $HNO_3$.
• Incorreta. O aluno confunde os nomes dos ácidos de enxofre ou assume que ambos são fortes. Para o $H_2SO_3$, a conta correta é $3 - 2 = 1$, resultando em força inferior à do $H_2SO_4$.
• Incorreta. O aluno escolhe os ácidos com menores índices de oxigênio. Ambos são moderados: $H_2SO_3$ apresenta $3 - 2 = 1$ e $HNO_2$ apresenta $2 - 1 = 1$.
• Correta. Ambos são ácidos fortes (resultado do cálculo de Pauling igual a 2), liberando maior quantidade de íons $H^+$.
• Incorreta. O aluno escolhe o $H_2CO_3$ por ser o ácido natural da chuva, mas ignora sua baixa constante de ionização $K_a \approx 4{,}3 \cdot 10^{-7}$, que o torna muito mais fraco que o $H_2SO_4$ e o $HNO_3$.