18- Considere os equilíbrios ácido base seguintes. Indique as especies majoritarias no equilibrio (reagentes ou produtos). Justifique a sua resposta.
llllll l $H2 SO4$ $pKa=-3$
H2 O
+ c $H3 O^+$ $pKa=-1,7$
+HSO4^-
l $H3 PO4$ $pKa=2,1$
+H2 O
c $H3 O^+$
+H2 PO4^-

Passo 1

Beleza, então o enunciado pede pra gente olhar dois equilíbrios ácido-base e dizer quais espécies (reagentes ou produtos) vão ser majoritárias. A matéria aqui é “equilíbrio ácido-base” e, mais especificamente, como usar valores de pKa pra saber pra que lado o equilíbrio tende a ir. Vamos precisar lembrar que quanto menor o pKa, mais forte é o ácido, e que o equilíbrio favorece sempre o lado com o ácido mais fraco.

Passo 2

Teoria básica de pKa e equilíbrio:
  1. pKa é uma medida de força de um ácido.
  2. Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido (ou seja, ele doa prótons com mais vontade).
  3. Num equilíbrio ácido (HA) + base (B) ⇌ ácido conjugado (HB⁺) + base conjugada (A⁻), o sistema “quer” formar o ácido de pKa maior (o mais fraco), porque isso é energeticamente mais estável.

Passo 3

Analisando o 1º equilíbrio:
H2SO4;(pKa=-3);+;H2O;<=ftharpoons;H3O^+;(pKa=-1,7);+;HSO4^-
– Aqui os ácidos são H2SO4 (pKa = –3) e H3O^+ (pKa = –1,7).
– Qual é o ácido mais fraco? Aquele de pKa maior, ou seja, H3O^+ (–1,7 > –3).
– Então o equilíbrio vai “puxar” pra formar H3O^+ e HSO4^- (produtos).

Passo 4

Analisando o 2º equilíbrio:
H3PO4;(pKa=2,1);+;H2O;<=ftharpoons;H3O^+;(pKa=-1,7);+;H2PO4^-
– Agora os ácidos são H3PO4 (pKa = 2,1) e H3O^+ (pKa = –1,7).
– Qual é o ácido mais fraco? De novo, o de pKa maior: H3PO4 (2,1 > –1,7).
– Logo, o equilíbrio vai favorecer o lado de H3PO4 e H2O (reagentes).

Resposta

  1. No equilíbrio do H2SO4, a forma majoritária são os produtos ( H3O^+ e HSO4^-).
  2. No equilíbrio do H3PO4, a forma majoritária são os reagentes ( H3PO4 e H2O).

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