Força e Estrutura Molecular de Ácidos

O ácido clorídrico é um ácido forte, enquanto que o ácido hidrofluorídrico é um ácido fraco. Mas o que determina a sua força, a força dos ácidos binários, com apenas dois elementos, é determinada pelo vínculo de polaridade e energia. Um ácido com uma ligação energética mais elevada tem uma ligação mais forte e, por conseguinte é um ácido mais fraco.

Comparando os ácidos de um grupo, a ligação num ácido fraco, como o ácido fluorídrico, é mais difícil de quebrar, por isso o ácido é menos provável de doar prótons. Em contraste, um ácido com menor ligação energética tem uma ligação mais fraca e, por conseguinte é um ácido mais forte. Por exemplo, a ligação num ácido forte, como o ácido clorídrico, quebra mais facilmente e doa mais prótons do que o ácido fluorídrico.

Uma ligação, como aquela no ácido clorídrico, é polar quando um átomo é mais eletronegativo do que o outro átomo. Um composto pode agir como um ácido quando o átomo ligado ao hidrogénio tem uma maior eletronegatividade do que o hidrogénio. O átomo irá possuir uma carga parcialmente negativa, permitindo que o hidrogénio tenha uma carga parcialmente positiva para que possa ser libertado como um próton.

Um ácido com maior ligação de polaridade tem uma ligação mais fraca e, por conseguinte é um ácido mais forte. Comparando os compostos ao longo de um período, o ácido clorídrico é mais forte do que o sulfureto de hidrogénio uma vez que o cloro é mais eletronegativo do que o enxofre e, portanto, liberta prótons mais facilmente. Se o hidrogénio tiver uma maior eletronegatividade do que o outro átomo, a molécula não pode doar prótons e, portanto, pode não agir como um ácido.

Os oxiácidos são ácidos onde um OH é anexado a um terceiro átomo que é mais eletronegativo do que o hidrogénio. A força de um oxiácido depende sobre a eletronegatividade e o número de oxigénios anexado ao terceiro átomo. Quanto mais alto a eletronegatividade do átomo, quanto mais polariza, mais enfraquece a ligação entre o oxigénio e o hidrogénio.

Se o átomo central estiver ligado a átomos de oxigénio adicionais, aumenta ainda mais a polaridade da ligação entre o oxigénio e o hidrogénio. Por exemplo, o ácido perclórico com três átomos de oxigénio adicional é mais forte que o ácido clorídrico com dois átomos de oxigénio adicionais. O ácido clorídrico, que é mais forte do que o ácido cloroso, tem apenas um oxigénio adicional e o ácido hipocloroso, não tem nenhum átomo de oxigénio adicional.

Os ácidos carboxílicos são ácidos fracos que contêm um grupo carboxil. O segundo átomo de oxigénio faz a ligação oxigénio-hidrogénio mais polar, e por conseguinte permite a molécula para doar um próton. O ácido acético e o ácido fórmico são exemplos de ácidos carboxílicos.