Para cada reação abaixo, identifique os pares de ácido e base conjugados e escreva a expressão da constante de equilíbrio, identificando se é um K_a ou K_b.
(b) H3 PO4(aq)+H2 O <=ftharpoons H2 PO4^-(aq)+H3 O^+(aq)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química envolvendo ácido fosfórico ( H3PO4) e água ( H2O). Nosso objetivo aqui é identificar os pares de ácido e base conjugados dessa reação e escrever a expressão da constante de equilíbrio, indicando se é um Ka ou Kb. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base e constantes de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quem está atuando como ácido e quem está como base na reação. Lembrando que um ácido é uma substância que doa prótons (H⁺) e uma base é aquela que aceita prótons.
Na reação:
H3PO4 (aq) + H2O <=ftharpoons H2PO4^- (aq) + H3O^+ (aq)
  • H3PO4 está doando um próton para a água, então H3PO4 é o ácido.
  • H2O está recebendo o próton, então H2O é a base.

Passo 3

Agora, vamos identificar os pares conjugados. Um par conjugado é formado por um ácido e sua base que resulta após a doação de um próton, ou vice-versa.
  • O ácido H3PO4 se transforma na base conjugada H2PO4^- após doar um próton.
  • A base H2O se transforma no ácido conjugado H3O^+ após aceitar um próton.
Então, os pares conjugados são:
  1. H3PO4 e H2PO4^-
  2. H2O e H3O^+

Passo 4

Vamos agora escrever a expressão da constante de equilíbrio para essa reação. A constante de equilíbrio ( K) é uma medida de quão muito os reagentes se transformam em produtos na reação.
A expressão geral da constante de equilíbrio para uma reação do tipo:
A + B <=ftharpoons C + D
é:
K = [C][D][A][B]
Aplicando isso à nossa reação:
K = [H2PO4^-][H3O^+][H3PO4][H2O]
Como estamos lidando com a doação de prótons por um ácido, essa constante é um Ka, que representa a constante de dissociação ácida.

Resposta

Os pares de ácido e base conjugados são H3PO4 / H2PO4^- e H2O / H3O^+. A expressão da constante de equilíbrio é:
Ka = [H2PO4^-][H3O^+][H3PO4][H2O]

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