Porque é que a base conjugada de um ácido fraco é uma base fraca e vice versa?

Não é. A base conjugada de um ácido fraco é forte.

Darei um monte de teoria, se você precisar de uma resposta rápida, consulte a TL;DR.

Quando falamos de ácidos conjugados e bases, estamos geralmente falando de abordagem Bronsted-Lowry para ácidos e bases.

É diferente da abordagem mais simples (Arrhenius) - que só lida com ácidos e bases em solução aquosa, onde se uma molécula quando em água deixa um próton é chamada de ácido e se deixa um OH- atrás é chamada de base.

Como Bronsted-Lowry inova aqui? Eles ampliaram o conceito, todos os antigos ácidos e bases ainda contam, mas agora temos uma seleção mais ampla de ácidos e bases e eles não precisam ser definidos na água. Bastante puro, huh?

Qual é a nova maneira de definir ácidos e bases?

Agora ácido são todas as moléculas que dão um próton, e bases são todas aquelas que aceitam esses prótons.

Vamos usar primeiro um exemplo que também se aplica à definição de Arrhenius:

HCl = H+ + Cl-

ou, podemos reescrevê-lo como

HCl + H2O = H3O+ + Cl-

Estamos habituados ao primeiro, é simples, mas não é bem verdade, implica que de alguma forma, se o purificasse, poderia obter protões livres, mas os experimentos indicam que não há protões livres em solução, então eles são realmente solvados em água, como a segunda equação nos diz.

Na segunda equação, quem é ácido e quem é base?

Obviamente, HCl ainda é ácido, lembre-se, nós expandimos o modelo antigo, não o jogamos fora do lixo. Mas, nesse modelo, não existe ácido sem base, então, em conclusão H2O deve ser nossa base, e funciona bem, porque exatamente como previmos, o próton que o HCl soltou foi prontamente capturado por H2O, nossa base.

E o par conjugado?

O par conjugado é feito de um composto nos reagentes e um nos produtos, neste caso HCl/Cl- e H2O/H3O+

E como isso funciona? Vou tomar como certo que todos sabemos que o HCl é um ácido forte, mas o que significa?

Significa que quando o colocamos na água, ele desaparece quase completamente e ficamos basicamente apenas com os produtos. Tenha isto em mente, agora vou fazer um salto antes de ligar os pontos.

Em química, podemos fazer um exercício que está invertendo as equações. Assim, a cada equação que escrevo, posso escrever a equação oposta, com todos os reagentes e produtos mudando de lugar, mas não pára por aí. Precisamos fazer alguns ajustes.

Então, se eu colocar HCl na água, quase tudo desaparece, invertendo a lógica, podemos concluir que, se eu colocar Cl- e H3O+ juntos, ele reagiria e daria HCl e H2O, mas em quantidades tão pequenas que não tem uso prático, e essa é a razão pela qual não falamos muito sobre essa reação, mas ainda assim, é uma reação válida. Vamos anotar para baixo

H3O+ + Cl- = H2O + HCl

Agora, vamos analisá-la sob a abordagem Bronsted aos ácidos e bases.

O que é H3O+? É um ácido fraco, porque dá um pouco de próton, ficando principalmente na forma de H3O+.

O que é H3O+? É uma base fraca, porque recebe o próton, mas apenas em pequenas quantidades.

Em conclusão, HCl/Cl- são um par conjugado. HCl é um ácido forte, portanto, sua base conjugada é fraca.

H2O/H3O+ é outro par conjugado. H2O é uma base forte, portanto, seu ácido conjugado é fraco.

TL;DR/Conclusion

Quando temos um ácido poderoso nos reagentes, a base conjugada deve ser fraca, pois uma é a reação invertida da outra. Quando temos um ácido fraco nos reagentes, a base conjugada deve ser forte, pelas mesmas razões!