Equilíbrio Iônico


Nós sabemos que na química as reações precisam de equilíbrio. Equilíbrio químico, equilíbrio molecular e, até mesmo, um equilíbrio de deslocamento no caso das reações variáveis. Além dos equilíbrios já mencionados, há ainda o chamado equilíbrio iônico que, como o próprio nome mostra, diz respeito ao equilíbrio químico que acontece entre os íons.

Antes de aprofundarmos ainda mais a questão, é preciso que você saiba o que são íons. Eles são átomos que ganharam ou perderam elétrons por conta de algumas reações, e que são classificados entre cátions e ânions. Aqui, vale lembrar que os átomos são neutros quando possuem o mesmo número de elétrons e prótons.

Iônico

Os primeiro são aqueles átomos que perderam os elétrons e, por terem mais prótons, acabam tendo uma carga positiva. Já os ânions são aqueles que, durante a reação, receberam elétrons e, por isso ficam, carregados de forma negativa.

Dito isso, sabemos também que, quando temos uma substância e adicionamos água à ela e, por isso, acaba produzindo íons, nós a chamamos de eletrólitos. Isso é importante porque o equilíbrio iônico só pode ser caracterizado quando esse eletrólito é fraco. Isso, porque esse tipo de equilíbrio é mais comum em sais, bases e ácidos, mas, toda a vez que ácidos ou bases se ionizam, 100% de suas moléculas acabam ionizadas e, dessa maneira, o equilíbrio não pode ser estabelecido, mostrando que a reação será irreversível, ou seja, tem apenas um sentido.

Ionização dos ácidos

Quando uma molécula de ácido é colocada na água, o fenômeno conhecido como ionização faz com que o ácido fraco receba ou perca elétrons. Como exemplo, podemos citar o HCN, quando, em contato com a água, as moléculas de H e CN são quebradas, mas de modo simultâneo essas moléculas também fazem a ligação iônica, ou seja, voltam a ser o HCN.

Você deve se lembrar que isso acontece porque é necessário que a reação seja reversível, o que na química quer dizer que ela precisa ser direta e inversa, ou ir e voltar, para exemplificar.

Como essas duas reações acontecem de forma simultânea e em velocidades iguais, o que quer dizer que a velocidade da reação de ionização é a mesma que a reação de associação, nós temos o chamado equilíbrio iônico.

Para saber se o ácido libera o íon H+, é preciso que se saiba o seu Ka, que nada mais é do que a constante de ionização dos ácidos, ou a sua facilidade em liberar o íon citado acima. Quando maior for o ácido, maior será a sua possibilidade de liberação de íon.

Vale lembrar, ainda, que toda a vez que um ácido tiver em sua molécula mais de um hidrogênio ionizável, a ionização desse ácido vai acontecer em forma de etapas e, para cada uma dessas etapas, existirá uma constante de ionização.

Ionização de bases

Assim como os ácidos, as bases também se ionizam e sofrem o equilíbrio iônico. O princípio é praticamente o mesmo: ao entrar em contato com a água, os átomos das bases podem perder ou receber elétrons e, assim, acabar positivos ou negativos. As bases também precisam ser fracas para conseguirem ter o equilíbrio iônico, porque apenas as bases fracas vão ser capazes de fazer uma reação reversível.

O que muda é que a constante de ionização das bases é dada por Kb, que mostra que, quanto mais forte é a base, maior será a sua constante de ionização, ou seja, o valor de Kb.

Lei de Ostwald e o processo de equilíbrio

O que percebemos é que, tanto para os ácidos, como para as bases, é preciso que primeiro se saiba o valor de suas constantes de ionização. No entanto, é preciso, também, saber a constante de equilíbrio iônico, ou o Ki, que pode ser encontrado com a Lei de Ostwald, que está relacionada diretamente à constante de equilíbrio, molaridade dos eletrólitos e, também, seu grau de ionização.

Para encontrar o Ki, é preciso que se saiba o grau de ionização do composto, dado por α, assim como a sua molaridade, dada por M. Para fazermos isso, temos a fórmula Ki = M x α2.

Essa lei de Ostwald mostra que, toda vez que acrescentamos solvente em uma solução, ele irá aumentar o grau de ionização dessa solução. Já quanto menor for a molaridade, menor será a ionização do eletrólito, porque Ki deve ser sempre constante. Isso acontece porque o solvente deixa a solução mais diluída, o que faz com que a concentração da matéria seja cada vez menor e, de modo inverso, o seu grau de ionização cada vez maior.

Por isso, vale lembrar que, na química, os equilíbrios iônico, molecular e químico só acontecem quando a reação for reversível, ou seja, é direta e inversa, e que os processos acontecem sempre simultâneos e encontram o equilíbrio quando suas velocidades se tornam iguais.