Considere o sistema aquoso com
de
e
de
. Pede-se:
as equações de todos os equilíbrios químicos da solução resultante, inclusive o da água.
as equações de todos os equilíbrios químicos da solução resultante, inclusive o da água.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão tá pedindo: temos uma solução aquosa onde há
mol/L de ácido sulfuroso (
) e
mol/L de bissulfito de sódio (
). O lance é escrever todas as reações de equilíbrio que rolam nessa solução, incluindo a da água. O conteúdo aqui é ácido diprótico (duas etapas de dissociação), dissociação de sal e autoprotólise da água. Pra resolver, a gente vai listar cada reação e explicar rapidinho por que ela existe.
Passo 2
Primeiro, o sal
ao se dissolver em água libera os íons. Como é um sal de forte solubilidade, a gente escreve:
Aqui não é exatamente “equilíbrio” no sentido de reação reversível importante, mas é o ponto de partida: o sódio vai para a solução como cátion e o íon hidrogenossulfito fica livre.
Passo 3
Agora o ácido sulfuroso é diprótico, ou seja, se dissocia em duas etapas. Na primeira etapa, ele doa um próton:
Essa reação tem uma constante de dissociação
. É a descrição da 1ª dissociação do ácido sulfuroso em água.
Passo 4
Na segunda etapa, o íon
pode doar outro próton, formando o sulfito:
Essa tem constante
. É a 2ª dissociação do ácido sulfuroso.
Passo 5
Por fim, não esquece da água se autoionizando, porque isso sempre rola em qualquer solução aquosa:
A constante dessa reação é
.
Resposta
As equações de equilíbrio na solução são:
- Dissolução do sal:
- 1ª dissociação do ácido sulfuroso:
- 2ª dissociação do íon hidrogenossulfito:
- Autoprotólise da água: