Mostrar a equação de equilíbrio químico que descreve a ionização dos ácidos polipróticos e expressar as suas respectivas constantes de acidez.
a) ácido fosfórico
b) ácido sulfúrico
c) ácido sulfuroso
e) ácido carbônico
a) ácido fosfórico
b) ácido sulfúrico
c) ácido sulfuroso
e) ácido carbônico
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre equilíbrio químico na ionização de ácidos polipróticos! A gente vai precisar entender como esses ácidos perdem seus prótons (H⁺) em água e como isso se relaciona com as constantes de acidez (Kₐ). Vamos ver os quatro ácidos: ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso e ácido carbônico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que ácidos polipróticos são aqueles que podem doar mais de um próton. Por exemplo, o ácido fosfórico (H₃PO₄) pode doar até três prótons. Cada doação de próton é uma etapa de ionização, e cada etapa tem sua própria constante de acidez.
Passo 3
Vamos começar com o ácido fosfórico (H₃PO₄). Ele pode ionizar três vezes:
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Primeira ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a1} $.
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Segunda ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a2} $.
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Terceira ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a3} $.
Passo 4
Agora, o ácido sulfúrico (H₂SO₄). Esse é um ácido diprótico, ou seja, tem duas etapas de ionização:
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Primeira ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a1} $.
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Segunda ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a2} $.
Passo 5
Seguimos para o ácido sulfuroso (H₂SO₃), que também é diprótico:
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Primeira ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a1} $.
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Segunda ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a2} $.
Passo 6
Por último, temos o ácido carbônico (H₂CO₃), que também é diprótico:
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Primeira ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a1} $.
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Segunda ionização:A constante de acidez para essa etapa é $ K_{a2} $.
Resposta
A equação de equilíbrio químico para a ionização dos ácidos polipróticos e suas respectivas constantes de acidez são:
a) Ácido fosfórico (H₃PO₄):
b) Ácido sulfúrico (H₂SO₄):
c) Ácido sulfuroso (H₂SO₃):
e) Ácido carbônico (H₂CO₃):