Escreva a equação global, a equação iônica completa e a iônica simplificada das seguintes reações de ácido-base. Se uma substância for um ácido ou base fraca, deixe-a na forma molecular ao escrever as equações.
Passo 1
O enunciado pede três coisas para a reação entre as espécies fornecidas:
- Escrever a equação global (equação molecular balanceada).
- Escrever a equação iônica completa (tudo o que está realmente presente em solução, dissociado quando for eletrólito forte).
- Escrever a equação iônica simplificada (net ionic), ou seja, eliminando os íons espectadores.
Informações dadas pelo enunciado:
- A mistura é entre
e
. -
é um hidróxido de potássio solúvel e é uma base forte (dissocia totalmente em solução aquosa). -
(ácido fosfórico) é um ácido fraco e poliprótico (tem três hidrogênios ácidos), portanto, segundo a instrução, devemos deixá-lo na forma molecular quando escrever as equações. - Sais formados por
e ânions solúveis (como os fosfatos) são, em geral, solúveis e estarão dissociados na equação iônica completa.
Passo 2
Entendendo quais espécies se dissociam e quais permanecem moleculares — conceito importante:
- Bases e ácidos fortes (por exemplo,
, , ) são considerados eletrólitos fortes: em água eles se dissociam completamente em íons. Por isso, na equação iônica completa eles aparecem separados em e . - Ácidos fracos (como
) não se dissociam completamente; a formula permanece na forma molecular nas equações iônicas (conforme a regra do enunciado). - Sais solúveis (como
, se formado) em água existem na forma de íons e na equação iônica completa. - Íons espectadores são aqueles que aparecem dos dois lados da equação iônica completa sem sofrer transformação química — eles serão cancelados ao obter a equação iônica simplificada.
Passo 3
Determinar o produto da neutralização (motivação química passo a passo):
- O ácido fosfórico
é poliprótico; cada equivalente de base forte remove um próton . - Se a reação for considerada com uma equivalente de
por mol de , a primeira neutralização produz o ânion monoprotonado e água, e o cátion forma o sal correspondente . - Portanto, a equação molecular balanceada para a neutralização parcial (uma base por ácido) é:
Explicação: um próton de
é neutralizado por
formando
; o cátion
permanece como contra-íon do ânion
, dando
.
Passo 4
Escrever a equação iônica completa (separar eletrólitos fortes em íons; deixar ácido fraco molecular):
-
é um eletrólito forte, então dissocia-se em e . -
é um sal solúvel; na solução aparece dissociado em e . -
é fraco, permanece como molécula (conforme instrução).
A equação iônica completa fica, então:
Passo 5
Identificar íons espectadores e escrever a equação iônica simplificada (net ionic):
- Observando a equação iônica completa, o íon
aparece dos dois lados sem alteração — é espectador. - Cancelando
dos dois lados obtemos a equação iônica simplificada:
Interpretação: um íon hidróxido retira um próton da molécula de ácido fosfórico, convertendo-a no ânion monoprotonado
e formando água.
Passo 6
Observações úteis para a prova (dicas rápidas — não parte obrigatória da resposta, mas ajuda a entender variantes):
- Se houvesse mais equivalentes de
, o ácido poderia ser neutralizado mais uma ou duas vezes:
- Em todas as equações iônicas completas correspondentes,
e os sais de potássio dissociam; fica molecular nas iônicas completas por ser ácido fraco (segundo a instrução do problema).