Complete as equações seguintes quando possível:
Passo 1
O enunciado pede para completar a equação química
ou seja, determinar qual(is) produto(s) pode(m) ser formado(s) quando o trióxido de enxofre
reage com o cloreto de hidrogénio
. A única informação dada é a combinação dos reagentes
e
; não há indicação explícita de presença de água nem de condições experimentais (seca, com solvente, temperatura etc.).
Passo 2
Vamos identificar o que cada reagente é e como costuma reagir (explicação didática e curta). O
é o anidrido ácido do ácido sulfúrico: ele reage muito prontamente com nucleófilos (como a água) para formar ácidos sulfônicos ou o próprio ácido sulfúrico. A reação clássica com água é
Isto significa que, se houver água presente, o destino preferencial do
é formar
.
Passo 3
Agora pense no comportamento com
. O
é um ácido forte e uma fonte de íon cloreto
(quando ionizado). Dois cenários surgem naturalmente:
- presença de água (umidade) durante a reação;
- ausência de água (reação em condição seca, com
gasoso).
Cada cenário dá produtos diferentes — vamos tratar ambos, porque o enunciado não especificou as condições.
Passo 4
Caso A — se houver água disponível: o
reage preferencialmente com a água e forma ácido sulfúrico. A presença de
não transforma o
em outro composto diferente do
; o
permanece como ácido forte (ou em solução como
e
). Então a equação relevante é
ou seja, na prática o
forma
se houver água. (Em presença de muita água, não se espera formação de produtos clorados do enxofre.)
Passo 5
Caso B — ausência de água (condição seca,
gasoso): o
pode reagir diretamente com
para formar ácido clorossulfônico (também chamado de clorossulfônico), cuja fórmula é
. Essa é uma reação conhecida e útil industrialmente para preparar o ácido clorossulfônico. A equação balanceada é simples e já está equilibrada em átomos:
Verificação rápida: enxofre
, oxigénio
, hidrogénio
, cloro
— igual nos reagentes e no produto.
Passo 6
Explicação conceitual do mecanismo (resumida e intuitiva): o
é eletrófilo no enxofre (o enxofre está fortemente ligado a oxigénios eletronegativos) e pode aceitar um ataque nucleofílico do
gerado a partir de
. Ao mesmo tempo há transferência de protão que resulta no grupo
ligado a
e a um protão, produzindo
. Não é necessário para a prova decorar um mecanismo detalhado, mas é útil saber que a formação ocorre facilmente em meio seco e é evitada se houver água.
Passo 7
Observações práticas e de prova: se o enunciado não indicar condições, informe que existem dois resultados possíveis e explique que a diferença é a presença/ausência de água. Na prova, se pedirem apenas completar a equação sem mais dados, o mais provável é que esperem o produto típico em condição seca: ácido clorossulfônico
. Se a presença de água for plausível (ou explicitamente dada), escreva formação de
.