UFPI 2023 — Questão 21 · Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess
Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess
UFPI · Química
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:
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 |
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:
Alternativas
- A
HF + H₂SO₄ → F− + [H3SO4]
- B
H2SO4 + HClO4 → [HSO4]− + [H2ClO4]+
- C
H2SO4 + HSbF6 → [H3SO4]+ + [SbF6]−
- D
HSbF6 + HF → [H2SbF6]+ + F−
- E
HClO4 + HSO3F → [ClO4]− + [H2SO3F]+
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Fonte: UFPI