Considerando o íon hidrogenosulfito,
, escreva equações químicas balanceadas que ilustrem o comportamento desse íon frente à água como ácido e base de Bronsted-Lowry. Indique qual das duas equações representa o processo mais favorecido termodinamicamente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar o íon hidrogenossulfito,
, e ver como ele se comporta na água tanto como ácido quanto como base, segundo a teoria de Brønsted-Lowry. Para resolver isso, vamos precisar lembrar o que são ácidos e bases de Brønsted-Lowry e como balancear equações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um ácido e uma base segundo Brønsted-Lowry. Um ácido é uma substância que doa prótons (
) e uma base é uma substância que aceita prótons. Então, para a
, vamos ver as duas possibilidades:
- Como ácido:
doa um próton para a água. - Como base:
aceita um próton da água.
Passo 3
Vamos escrever a equação quando
age como ácido. Nesse caso, ele doa um próton para a água:
Aqui,
perde um próton (se tornando
) e a água ganha esse próton (se tornando
).
Passo 4
Agora, vamos escrever a equação quando
age como base. Nesse caso, ele aceita um próton da água:
Aqui,
ganha um próton (se tornando
) e a água perde um próton (se tornando
).
Passo 5
Agora precisamos determinar qual dessas duas reações é mais favorecida termodinamicamente. Para isso, olhamos para a força dos ácidos e bases envolvidos. A água é um ácido muito mais fraco em relação ao
quando consideramos a doação de prótons. Isso significa que a reação em que
age como base (aceitando um próton) é menos favorecida, porque a água prefere doar prótons do que aceitar.
Resposta
As equações químicas balanceadas são:
- Como ácido:
- Como base:
Dessas duas, a reação em que
atua como ácido é a mais favorecida termodinamicamente.