Escreva a equação química e a expressão de
para a ionização de cada uma das seguintes bases em solução aquosa:
íon formato,
. 16.63, pág. 606.
íon formato,
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o íon indicado: (1) escrever a equação química da ionização dele em água e (2) escrever a expressão da constante de basicidade
para essa ionização. O enunciado dá o íon como
, que parece uma notação estranha para o “íon formato” que normalmente conhecemos como formiato/formato. Vou assumir que o que se quer é o íon formato (formiato), cuja fórmula correta é
(também escrita como
). Não vou pedir confirmação — sigo com essa interpretação para montar a equação e a expressão de
.
Passo 2
O que significa “ionização de uma base em solução aquosa” (passo-a-passo didático)?
- Uma base
em água pode aceitar um próton ( ) da água; a água funciona como ácido conjugado. O processo genérico é:
- Nessa reação,
é a base (espécie que aceita próton), é a sua base conjugada (a espécie que resulta depois de aceitar o próton) e é o íon hidróxido, que torna a solução básica. - A constante de equilíbrio que descreve a força dessa base em água chama-se
(constante de basicidade). Em termos de concentrações (no equilíbrio), a definição é:
onde
indica concentração molar (mol·L
). Explico: a constante é a razão entre o produto das concentrações dos produtos e a concentração do reagente base, cada um elevado ao coeficiente estequiométrico (aqui todos são 1, então aparecem simples).
Passo 3
Aplicando o raciocínio ao íon formato (
):
- Identifique as espécies: a base é
. Quando ela aceita um próton da água, forma o ácido correspondente, que é o ácido fórmico . A água doa o próton e vira . - Escrevemos a equação química de ionização (equilíbrio) assim:
Expliquei:
(base) +
→
(ácido conjugado) +
.
Passo 4
Agora a expressão de
para essa reação — aplicando a fórmula geral do Passo 2 ao caso concreto:
- Detalhe didático: cada termo
é a concentração molar da espécie no equilíbrio. Não colocamos na expressão porque água é o solvente em grande excesso (atividade praticamente constante) e, por convenção, omitimos líquidos puros/solventes na expressão de equilíbrio.
Passo 5
Observações úteis para a prova (como usar essa expressão):
- Se você souber o valor de
do ácido conjugado ( ), pode achar pela relação em 25 °C:
onde
(a
). Isso é prático porque tabelas costumam listar
de ácidos.
- Exemplo rápido (para fixar): se
, então
Isto mostra que o formiato é uma base fraca (pequeno
).