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{NaAl}\left(\mathrm{CO}_{3}\right)(\mathrm{OH})_{2}(\mathrm{~s})

Passo 1

O enunciado dá a substância sólida \mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}} e pede as equações iônicas simplificadas e balanceadas para a reação dessa substância com o ácido clorídrico do estômago, \mathrm{HCl(aq)}.\n
Informações relevantes fornecidas:
\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s)}
e
\mathrm{HCl(aq)}
Pergunta a responder (claramente): escrever as equações iônicas (completa e/ou simplificada/netta) e balanceadas para a reação entre esses reagentes, mostrando o que acontece em solução.

Passo 2

Vamos lembrar reações-úteis que usamos aqui (essas são regrinhas que caem direto na prova):\n
  1. Ácido forte em água: \mathrm{HCl} se comporta como íons:
\mathrm{HCl(aq) \rightarrow H^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}
  1. Carbonato com ácido: o íon carbonato reage com prótons formando dióxido de carbono e água:
\mathrm{CO_{3}^{2-} + 2H^{+} \rightarrow CO_{2}(g) + H_{2}O(l)}
  1. Hidróxido com ácido: o íon hidróxido neutraliza prótons formando água:
\mathrm{OH^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}O(l)}
Essas três fórmulas são essenciais — usando-as a gente constrói a equação do antiácido.

Passo 3

Agora analiso a composição da substância \mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}} para ver quantos íons de cada tipo ela “oferece”:\n
  • contém um cátion \mathrm{Na^{+}} (carga +1);\n
  • contém um cátion \mathrm{Al^{3+}} (carga +3);\n
  • contém um ânion \mathrm{CO_{3}^{2-}} (carga -2);\n
  • contém dois íons \mathrm{OH^{-}} (cada um com carga -1, total -2).\n
    Cheque rápido de cargas: +1 + +3 = +4 e -2 + -2 = -4 → a fórmula está eletricamente neutra, ok.

Passo 4

Determinar quantos prótons \mathrm{H^{+}} (ou quantos \mathrm{HCl}) são necessários para reagir com tudo que é básico no composto:\n
  • O \mathrm{CO_{3}^{2-}} precisa de 2 prótons (veja passo 2): consome 2H^{+}.\n
  • Cada \mathrm{OH^{-}} precisa de 1 próton; como há dois \mathrm{OH^{-}}, eles consomem 2H^{+}.\n
    Total de prótons necessários por fórmula unidade:
2 + 2 = 4\; H^{+}.
Como cada \mathrm{HCl} dá um \mathrm{H^{+}}, são necessários 4 mol de \mathrm{HCl} por mol de \mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}}.

Passo 5

Montando a equação molecular (todas as espécies como fórmulas): sabemos que os prótons consumidos formam \mathrm{CO_{2}(g)} e água, e que os cátions \mathrm{Na^{+}} e \mathrm{Al^{3+}} ficam em solução com os cloretos vindos do ácido. Assim a equação molecular balanceada é:
\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s) + 4 HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + AlCl_{3}(aq) + CO_{2}(g) + 3 H_{2}O(l)}

Passo 6

Agora escrevo a equação iônica completa (mostrando íons para as espécies aquosas fortes e deixando o sólido e gasosos como estão). Dissociação em íons das espécies aquosas:
\mathrm{HCl(aq) \rightarrow H^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}
\mathrm{NaCl(aq) \rightarrow Na^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}
\mathrm{AlCl_{3}(aq) \rightarrow Al^{3+}(aq) + 3Cl^{-}(aq)}
Usando isso, a equação iônica completa fica:
\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s) + 4H^{+}(aq) + 4Cl^{-}(aq) \rightarrow Na^{+}(aq) + Cl^{-}(aq) + Al^{3+}(aq) + 3Cl^{-}(aq) + CO_{2}(g) + 3H_{2}O(l)}

Passo 7

Simplifico a equação iônica cancelando os íons espectadores (aqui os \mathrm{Cl^{-}} aparecem dos dois lados: 4 à esquerda e 4 à direita). Ao cancelar os \mathrm{Cl^{-}}, sobra a equação iônica líquida (net ionic):
\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s) + 4H^{+}(aq) \rightarrow Na^{+}(aq) + Al^{3+}(aq) + CO_{2}(g) + 3H_{2}O(l)}

Passo 8

Verificação final (átomos e cargas):\n
  • Átomos: conta rápida mostra que C, O, H, Na, Al estão balanceados; do lado direito há 1 \mathrm{CO_{2}} e 3 \mathrm{H_{2}O} resultantes das protonações.\n
  • Carga: à esquerda o sólido neutro + 4H^{+} totalizam carga +4; à direita Na^{+}(+1) e Al^{3+}(+3) totalizam +4 — cargas balanceadas. Tudo certo.

Passo 9

Dica prática para a prova: identifique quantos grupos básicos há no antiácido (quantos \mathrm{CO_{3}^{2-}}, quantos \mathrm{OH^{-}} etc.), calcule quantos \mathrm{H^{+}} são necessários (cada \mathrm{CO_{3}^{2-}} consome 2H^{+}, cada \mathrm{OH^{-}} consome 1H^{+}), some e escreva os produtos esperados (cloretos dos cátions, \mathrm{CO_{2}} e \mathrm{H_{2}O} quando há carbonato). Força aí — você consegue!

Resposta

\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s) + 4 HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + AlCl_{3}(aq) + CO_{2}(g) + 3 H_{2}O(l)}
\mathrm{NaAl(CO_{3})(OH)_{2}(s) + 4 H^{+}(aq) \rightarrow Na^{+}(aq) + Al^{3+}(aq) + CO_{2}(g) + 3 H_{2}O(l)}

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