Ao calcular a [H3 O^+] de um ácido poliprótico, a segunda etapa de ionização frequentemente pode ser ignorada. Explique por que esta afirmativa é válida.

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um ácido poliprótico, que pode doar mais de um próton (H⁺). Quando calculamos a concentração de íons hidronio, [H3 O^+], a segunda etapa de ionização desse ácido frequentemente pode ser ignorada. Vamos entender por quê usando conceitos de ionização de ácidos e constantes de dissociação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um ácido poliprótico. São ácidos que podem doar múltiplos prótons em diferentes etapas de ionização. Cada etapa tem sua própria constante de dissociação ácida, representada por Ka. Por exemplo, para um ácido diprótico, temos duas etapas:
  1. H2A rightarrow H^+ + HA^- com constante Ka1
  2. HA^- rightarrow H^+ + A^2- com constante Ka2

Passo 3

Agora, é importante saber que para a maioria dos ácidos polipróticos, a primeira constante de dissociação, Ka1, é significativamente maior que a segunda, Ka2. Isso significa que a primeira etapa ocorre mais facilmente e é mais pronunciada em comparação com a segunda.

Passo 4

Quando calculamos a [H3 O^+], estamos interessados na quantidade de íons hidronio produzidos pela ionização do ácido. Como a primeira etapa de ionização é muito mais forte, a maior parte dos íons hidronio vem dessa primeira etapa.

Passo 5

A segunda etapa de ionização, com uma Ka2 muito menor, contribui com uma quantidade insignificante de íons hidronio em comparação com a primeira etapa. Portanto, para simplificar os cálculos e sem perder precisão significativa, podemos ignorar a segunda ionização.

Resposta

A segunda etapa de ionização de um ácido poliprótico pode ser ignorada ao calcular a [H3 O^+] porque a constante de dissociação Ka2 é muito menor que Ka1, fazendo com que a segunda ionização contribua de forma insignificante para a concentração total de íons hidronio.

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