Indique a direção da seguinte reação em solução aquosa:
a) HNO2+CN^- <=ftharpoons HCN+NO2
Constantes de Equilíbrio de Alguns Ácidos Fracos Polipróticos
Ácidos Ka 1 Ka 2 Ka 3
H2 SeO4 Forte 1,2 times 10^-2 -
H2 S 1,3 times 10^-7 7,1 times 10^-15 -
H2 SO4 Forte 1,2 times 10^-2
H3 PO4 7,6 times 10^-3 6,2 times 10^-8 2,1 times 10^-13
:—: :— :— :—
H2 CO3 4,3 times 10^-7 5,6 times 10^-11
HNO2 4,5 times 10^-4
HCN 4,9 times 10^-10
HF 7,1 times 10^-4

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação em solução aquosa:
HNO2 + CN^- <=ftharpoons HCN + NO2
O objetivo é indicar a direção em que essa reação ocorre. Para isso, vamos usar os conhecimentos de ácidos e bases, especificamente as constantes de ionização ácida ( Ka) fornecidas para HNO2 e HCN.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são os ácidos e as bases na reação. Na reação dada:
  • HNO2 é um ácido que pode doar um próton ( H^+).
  • CN^- é uma base que pode aceitar um próton.
  • HCN é o ácido conjugado da base CN^-.
  • NO2 é a base conjugada do ácido HNO2.

Passo 3

Agora, vamos comparar as forças dos ácidos envolvidos usando as constantes de ionização ácida ( Ka):
  • Para HNO2, temos Ka = 4,5 times 10^-4.
  • Para HCN, temos Ka = 4,9 times 10^-10.
Um Ka maior indica um ácido mais forte. Aqui, HNO2 tem um Ka muito maior que o de HCN, o que significa que HNO2 é um ácido mais forte que HCN.

Passo 4

Na reação, HNO2 está reagindo com CN^- para formar HCN e NO2. Como HNO2 é um ácido mais forte que HCN, a reação tende a reagir formando o ácido mais fraco ( HCN) e a base mais forte ( NO2^-). Isso implica que a reação favorece a formação dos produtos.

Resposta

A reação ocorre predominantemente para a direita, formando HCN e NO2.

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