Os antiácidos são muito usados para aliviar a dor e promover a cura no tratamento de úlceras. Escreva as equações iônicas simplificadas e balanceadas para as reações entre o \mathrm{HCl}(aq) no estômago e cada uma das seguintes substâncias usadas nos vários antiácidos:
\mathrm{MgCO}_{3(s)}

Passo 1

O enunciado pede que eu escreva as equações iônicas simplificadas e balanceadas para a reação entre o ácido clorídrico presente no estômago e o carbonato de magnésio usado como antiácido.
Informações dadas (escritas exatamente como aparecem no enunciado): \mathrm{HCl}_{(aq)} e \mathrm{MgCO_{3}}_{(s)}.
Pergunta: qual é a equação iônica (simplificada / líquida) e balanceada dessa reação?

Passo 2

Conceitos básicos necessários (explicados de forma prática):
  • Ácidos fortes em solução aquosa, como \mathrm{HCl}_{(aq)}, estão totalmente dissociados em íons: \mathrm{H}^{+} e \mathrm{Cl}^{-}. Isso significa que, ao escrever equações iônicas, substituímos \mathrm{HCl}_{(aq)} por seus íons.
  • Sal solúvel como \mathrm{MgCl_{2}} se dissocia em \mathrm{Mg^{2+}} e \mathrm{Cl^{-}} em solução aquosa.
  • Substâncias que são sólidas pouco solúveis (ou que não estão em solução) permanecem como entidades moleculares/iónicas não dissociadas no lado da equação — aqui \mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} é sólido.
  • Íons espectador são aqueles que aparecem de ambos os lados da equação iônica total sem participar da transformação química; eles são cancelados para obter a equação iônica líquida (simplificada).
  • O ânion carbonato \mathrm{CO_{3}^{2-}}, ao receber prótons, forma inicialmente \mathrm{H_{2}CO_{3}}, que é instável e decompõe-se quase imediatamente em \mathrm{CO_{2(g)}} e \mathrm{H_{2}O_{(l)}}. Assim, ao reagir com ácido, o carbonato gera dióxido de carbono gasoso — por isso o antiácido efervesce.

Passo 3

Escrever a equação molecular (forma “completa”, útil para ver a estequiometria):
  • Começamos juntando reagentes e produtos esperados: o produto solúvel típico é \mathrm{MgCl_{2}}; o \mathrm{CO_{3}^{2-}} \mathrm{CO_{2}} e \mathrm{H_{2}O}.
  • Balanceamento de átomos: verificar magnésio, carbono, oxigênio, hidrogênio e cloro. Para neutralizar \mathrm{CO_{3}^{2-}} são necessários 2 prótons, logo precisamos de 2 mols de \mathrm{HCl} por mol de \mathrm{MgCO_{3}}.
    A equação molecular balanceada é:
\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{HCl}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{MgCl_{2}}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}

Passo 4

Transformar a equação molecular na equação iônica total:
  • Substitui-se os eletrólitos fortes por seus íons: \mathrm{HCl}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{H}^{+}_{(aq)} + \mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} e \mathrm{MgCl_{2}}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}_{(aq)} + 2\,\mathrm{Cl}^{-}_{(aq)}.
  • Mantém-se sólidos, líquidos e gases como fórmulas completas (não dissociados).
    A equação iônica total fica:
\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{H}^{+}_{(aq)} + 2\,\mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}_{(aq)} + 2\,\mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}

Passo 5

Cancelar os íons espectadores para obter a equação iônica líquida (simplificada):
  • Observa-se que \mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} aparece em ambos os lados, na mesma quantidade ( 2 íons). Esses são íons espectadores e podem ser cancelados.
  • O que resta é a transformação química essencial entre o sólido e os íons \mathrm{H}^{+}.
    A equação iônica líquida (simplificada) resultante é:
\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{H}^{+}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}

Passo 6

Interpretação prática (para a prova — como lembrar e aplicar):
  • Regra rápida: ácido forte fornece \mathrm{H^{+}} que “protonam” \mathrm{CO_{3}^{2-}} formando \mathrm{CO_{2}} e \mathrm{H_{2}O}. Conte os prótons necessários: \mathrm{CO_{3}^{2-}} precisa de 2 prótons.
  • Para escrever a equação iônica líquida, mantenha sólidos, líquidos e gases intactos; dissocie apenas o que é fortemente iônico em solução (sais solúveis e ácidos/bases fortes). Depois cancele os espectadores.
  • Dica para a prova: se vir um carbonato + ácido forte, já pode prever: liberação de \mathrm{CO_{2}} e formação do cátion correspondente em solução.

Resposta

\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{HCl}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{MgCl_{2}}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}
\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{H}^{+}_{(aq)} + 2\,\mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}_{(aq)} + 2\,\mathrm{Cl}^{-}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}
\mathrm{MgCO_{3}}_{(s)} + 2\,\mathrm{H}^{+}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} + \mathrm{CO_{2}}_{(g)}

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