Apresente as ionizações parciais e globais para os seguintes ácidos: \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}, \mathrm{HSO}_{3}

Passo 1

O enunciado pede que eu apresente as ionizações parciais (ou seja, as dissociações passo a passo de um ácido poliprótico) e a ionização global (a soma das etapas, resultado final) para os ácidos listados: \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} e \mathrm{HSO}_{3}.
Informações relevantes extraídas do enunciado: \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} está escrito explicitamente; \mathrm{HSO}_{3} aparece sem carga, o que pode gerar ambiguidade química (explico a seguir). Não há figura ou outra tabela — só os nomes/fórmulas dadas.

Passo 2

O que são “ionizações parciais” e “ionização global”? Vou ensinar isso passo a passo com calma.
  • Ionização parcial (ou etapa de dissociação): para ácidos que têm mais de um próton para doar (ácidos polipróticos), escrevemos cada doação de próton como uma equação separada. Cada uma dessas equações é chamada de ionização parcial. Em geral, a primeira ionização costuma ser mais forte que a segunda, e assim por diante.
  • Ionização global: é simplesmente a soma (aditiva) de todas as ionizações parciais; mostra o balanço total de prótons do ácido quando todas as etapas são consideradas juntas.
    Exemplo genérico para um ácido diprótico \mathrm{H}_{2}A: as ionizações parciais são
\mathrm{H}_{2}A \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{HA}^{-}
\mathrm{HA}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{A}^{2-}
e a ionização global (somando as duas) é
\mathrm{H}_{2}A \rightleftharpoons 2\mathrm{H}^{+} + \mathrm{A}^{2-}.
Note que para cada etapa eu explico o que acontece: um próton é doado, formando a base conjugada; somando as etapas obtemos o número total de prótons doados.

Passo 3

Interpretação de \mathrm{HSO}_{3}: aqui há ambiguidade porque a fórmula sozinha pode significar coisas diferentes dependendo do contexto:
  • Pode ser o íon hidrogenossulfito (bisulfito) \mathrm{HSO}_{3}^{-} — uma espécie comum em química ácido-base e que pode atuar como ácido (doa um próton) ou como base (aceita um próton).
  • Pode ser uma escrita incompleta de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} (ácido sulfuroso), que é um ácido diprótico real (tem dois hidrogênios ionizáveis).
    Como o enunciado não especificou carga, eu vou apresentar as duas interpretações para garantir que você veja a resposta correta dependendo do que o professor quis dizer. Aviso: se você souber qual era a intenção (por exemplo, se no material a turma usou \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}), prefira a segunda interpretação; se o contexto foi sais e íons, prefira a primeira.

Passo 4

Agora resolvendo para \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} (ácido sulfúrico) — explicação didática antes de escrever as equações: o ácido sulfúrico é diprótico (tem dois H ionizáveis). A primeira ionização é fortíssima em água (praticamente completa): ele doa o primeiro próton quase totalmente. A segunda ionização é relativamente fraca comparada à primeira e estabelece equilíbrio. Vou escrever as ionizações parciais e depois a global.
Ionização parcial 1 (praticamente completa):
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{H}^{+} + \mathrm{HSO}_{4}^{-}
Observação didática: aqui usei a seta simples \rightarrow para indicar que, em solução aquosa usual, essa etapa é praticamente completa (ácido forte para a primeira dissociação).
Ionização parcial 2 (equilíbrio, ácido fraco nesta etapa):
\mathrm{HSO}_{4}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{4}^{2-}
Observação didática: agora usei a seta de equilíbrio \rightleftharpoons porque nem todo \mathrm{HSO}_{4}^{-} doa seu próton; existe uma constante de acidez K_{a2} finita.
Ionização global (somando as duas etapas):
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightleftharpoons 2\mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{4}^{2-}
Dica para a prova: quando o professor pede “ionizações parciais”, escreva as duas equações separadas como fiz; quando pede “global”, simplesmente some as equações termo a termo (cancela-se o que aparece dos dois lados).

Passo 5

Agora trato \mathrm{HSO}_{3} na interpretação 1: se a fórmula pretendida for o íon hidrogenossulfito \mathrm{HSO}_{3}^{-} (o bisulfito), ele tem apenas um próton para doar — portanto só há uma ionização parcial relevante (e ela é também a global). Escrevo e explico:
Ionização (única etapa; espécie anfiprótica — pode doar ou receber próton):
\mathrm{HSO}_{3}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}
Observação didática: como o íon já tem carga negativa, doar um próton gera o ânion sulfito \mathrm{SO}_{3}^{2-}. Não há uma segunda ionização ácida porque não há mais hidrogênios ácidos para doar. Para ser completo: \mathrm{HSO}_{3}^{-} também pode agir como base e aceitar um próton, formando \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}:
\mathrm{HSO}_{3}^{-} + \mathrm{H}^{+} \rightleftharpoons \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}.
Mas isso é outra reação (ação como base), não uma ionização ácida adicional.

Passo 6

Agora trato \mathrm{HSO}_{3} na interpretação 2: se a fórmula pretendida pelo enunciado for na verdade \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} (ácido sulfuroso, ácido diprótico), então procedemos exatamente como fiz para \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} mas lembrando que ambos os passos são mais fracos (ácido mais fraco que o sulfúrico). Escrevo as ionizações parciais e a global:
Ionização parcial 1:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{HSO}_{3}^{-}
Ionização parcial 2:
\mathrm{HSO}_{3}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}
Ionização global (soma das duas):
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} \rightleftharpoons 2\mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}
Observação didática: em provas, se o enunciado pede “escreva as ionizações parciais” para um ácido diprótico, escreva exatamente essas duas etapas. Se pede “global”, some-as.

Passo 7

Resumo pedagógico rápido e dica de prova:
  • Para ácidos dipróticos escreva duas ionizações parciais (cada uma doa um H+) e some para obter a global.
  • Use \rightarrow quando a etapa for fortemente completa (ácido forte na etapa) e \rightleftharpoons quando houver equilíbrio.
  • Se houver ambiguidade na fórmula (como \mathrm{HSO}_{3} sem carga), apresente ambas as interpretações curtas (íon \mathrm{HSO}_{3}^{-} ou ácido \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}) — isso evita perder pontos por assumir a interpretação “errada”. Você está indo bem; manda ver na prova!

Resposta

\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}:\newline
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{H}^{+} + \mathrm{HSO}_{4}^{-}\newline
\mathrm{HSO}_{4}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{4}^{2-}\newline
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightleftharpoons 2\mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{4}^{2-}\newline
\mathrm{HSO}_{3}^{-} (interpretação como íon hidrogenossulfito):\newline
\mathrm{HSO}_{3}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}\newline
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} (interpretação como ácido sulfuroso, se era isso que se quis dizer):\newline
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{HSO}_{3}^{-}\newline
\mathrm{HSO}_{3}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}\newline
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3} \rightleftharpoons 2\mathrm{H}^{+} + \mathrm{SO}_{3}^{2-}

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