Escreva as reações de dissociação, a constante de equilíbrio para cada reação e a constante global da reação para as seguintes espécies em solução aquosa: H2 SO4

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a dissociação do ácido sulfúrico ( H2SO4) em solução aquosa. A matéria envolvida aqui é o equilíbrio químico, onde o ácido sulfúrico se dissocia em íons na água. Para resolver, vamos precisar entender as etapas de dissociação do H2SO4 e como calcular as constantes de equilíbrio para cada etapa e para a reação completa.

Passo 2

Primeiro, o ácido sulfúrico é um ácido diprótico, ou seja, pode doar dois prótons (H⁺) na água. A primeira dissociação ocorre de maneira completa porque é um ácido forte. Então, a reação é:
H2SO4 H^+ + HSO4^-

Passo 3

Como a primeira dissociação é completa, dizemos que a constante de equilíbrio dessa reação ( Ka1) é muito grande, praticamente infinita. Isso indica que todo o H2SO4 se transforma em H^+ e HSO4^-.
Ka1 infty

Passo 4

Agora, a segunda dissociação do HSO4^- é uma dissociação parcial, ou seja, não ocorre de forma completa. A reação é:
HSO4^- rightarrow H^+ + SO4^2-

Passo 5

Para essa segunda etapa, calculamos a constante de equilíbrio ( Ka2) que mede a tendência do HSO4^- em doar o segundo próton. A fórmula é:
Ka2 = [H^+][SO4^2-][HSO4^-]

Passo 6

Por fim, para obter a constante global da reação completa, que considera as duas etapas de dissociação, multiplicamos as constantes de equilíbrio das duas reações:
Kglobal = Ka1 times Ka2
Como Ka1 é muito grande, a constante global também será muito alta, mostrando que o ácido sulfúrico se dissocia completamente na primeira etapa e parcialmente na segunda.

Resposta

As reações de dissociação e suas constantes de equilíbrio para o H2SO4 em solução aquosa são:
  1. Primeira dissociação (completa):
H2SO4 H^+ + HSO4^-
Ka1 infty
  1. Segunda dissociação (parcial):
HSO4^- rightarrow H^+ + SO4^2-
Ka2 = [H^+][SO4^2-][HSO4^-]
Constante global da reação:
Kglobal = Ka1 times Ka2

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