Afinidade por próton

Ácidos e bases
Escala de pH (e pOH)
Afinidade por próton Anfoterismo Autoionização da água Constante de dissociação ácida Constante de dissociação básica Extração ácido-base Fisiologia ácido-base Função de acidez Homeostase ácido-base pH Reação ácido-base Solução tampão
Ácidos
Brønsted–Lowry Carboxílicos Fortes Fracos Hidrácidos Lewis Minerais Orgânicos Oxiácidos Superácidos
Bases
Brønsted–Lowry Fortes Fracas Lewis Não nucleofílicas Orgânicas Óxido Superbases
v d e

A afinidade protônica, E_pa, de um ânion ou de um átomo ou molécula neutros é a medida de sua basicidade em estado gasoso. É a energia liberada em tais reações:^[1]

A⁻ + H⁺ → HA

B + H⁺ → BH⁺

Essas reações são sempre exergônicas no estado gasoso, isto é, a energia é liberada à medida que a reação ocorre no sentido direto. Entretanto, a afinidade protônica é convencionalmente dada em oposição à convenção dos sinais de outras propriedades termodinâmicas: um E_pa positivo indica perda de energia para o sistema. Essa é a mesma convenção dos sinais utilizada na afinidade eletrônica.

Química dos ácidos e bases

Quanto maior for a afinidade protônica, mais forte será a base e fraca será o ácido conjugado^{[necessário esclarecer]} na fase gasosa. A base mais forte conhecida é o ânion de carboneto (E_pa = 1743 kJ/mol), levemente mais forte que o íon hidreto (E_pa = 1675 kJ/mol),^[2] fazendo do metano o mais fraco ácido protônico no estado gasoso,^[3] seguido pelo gás hidrogênio. A mais fraca base é o átomo de hélio (E_pa = 177,8 kJ/mol)),^[4] fazendo do íon hidrohélio(+1) o mais forte ácido protônico.

Hidratação

A afinidade protônica ilustra o papel da hidratação na acidez da fase aquosa de um ácido de Brønsted. O ácido fluorídrico é fraco em solução aquosa (pK_a = 3,15)^[5] e é um ácido muito forte no estado gasoso (E_pa(F^-) = 1554 kJ/mol):^[2] o íon fluoreto assim como o SiH₃^- no estado gasoso, mas sua basicidade é reduzida em solução aquosa porque ele é bastante hidratado e, consequentemente, estabilizado. O contraste é ainda mais marcante para a hidroxila (E_pa = 1635 kJ/mol),^[2] um dos mais fortes aceptores de prótons na fase gasosa. Suspensões de hidróxido de potássio em dimetilsulfóxido (que não dissolve a hidroxila tão eficientemente quanto a água) são mais básicas que soluções aquosas e são capazes de desprotonar alguns ácidos fracos, como o trifenilmetano (pK_a = ca. 30).^[6]

Ver também

• Afinidade por próton (dados)

Referências

1. «"Proton affinity." Compendium of Chemical Terminology.» 🔗 
2. Bartmess, J. E.; Scott, J. A.; McIver, R. T. (1979). J. Am. Chem. Soc. 101:6046.
3. O termo "ácido protônico" é usado para distingui-los dos ácidos de Lewis; Ele é o estado gasoso dos ácidos de Brønsted.
4. Lias, S. G.; Liebman, J. F.; Levin, R. D. (1984). J. Phys. Chem. Ref. Data. 13':695.
5. Jolly, William L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd Edn.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-112651-1.
6. Jolly, William L. (1967). J. Chem. Educ. 44:304. Jolly, William L. (1968). Inorg. Synth. 11:113.

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