Indique a direção da seguinte reação em solução aquosa:
b) F^-+H2 O <=ftharpoons HF+OH
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

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para indicar a direção da reação em solução aquosa:
F^- + H2O <=ftharpoons HF + OH^-
Vamos usar o conteúdo de equilíbrio ácido-base e as constantes de dissociação fornecidas na tabela para entender para qual lado a reação favorece.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar o que está acontecendo na reação. A parte F^- está agindo como uma base, aceitando um próton de H2O, que atua como um ácido, formando HF e OH^-.

Passo 3

Para determinar a direção da reação, vamos calcular a constante de base ( Kb) para o íon fluoreto ( F^-). Sabemos que:
Kb = KwKa
onde Kw é a constante da água ( 1,0 times 10^-14) e Ka é a constante de dissociação ácida do HF, que na tabela é 7,1 times 10^-4.

Passo 4

Vamos calcular Kb:
Kb = 1,0 times 10^-147,1 times 10^-4 approx 1,41 times 10^-11
Esse valor baixo indica que F^- é uma base fraca. Ou seja, ela não reage muito com a água para formar HF e OH^-.

Passo 5

Como Kb é pequeno, a reação favorece os reagentes. Portanto, a maioria das espécies presentes permanecerá como F^- e H2O, e pouco HF e OH^- serão formados.

Resposta

A reação favorece o lado dos reagentes, ou seja, segue para a esquerda.

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