Escreva as expressões do balanço de massa e do balanço de carga para as seguintes soluções:
b) ácido sulfúrico
b) ácido sulfúrico
Passo 1
Beleza, o problema pede pra gente montar as equações de balanço de massa e de carga de uma solução de ácido sulfúrico 0,2 mol/L. Isso é química de equilíbrio: a gente vai usar os conceitos de conservação de espécie (massa) e de conservação de carga elétrica. Vamos precisar lembrar que o H₂SO₄ é um ácido diprótico (doa dois H⁺ em dois passos), que existe em forma molecular (H₂SO₄), em cátion hidrogenossulfato (HSO₄⁻) e em sulfato (SO₄²⁻), além das espécies de água (H⁺ e OH⁻).
Passo 2
Teoria do balanço de massa: a ideia é que todo o enxofre que colocamos na forma de H₂SO₄ precisa aparecer em uma das formas em solução. Como o enxofre só está em H₂SO₄ (molécula), em HSO₄⁻ e em SO₄²⁻, a soma das concentrações dessas três espécies tem que ser igual à concentração inicial do ácido (0,2 mol/L).
Então escrevemos:
e sabemos que
.
Passo 3
Teoria do balanço de carga: aqui a gente sonha acordado que “tudo que tem carga positiva soma e tudo que tem carga negativa soma, e eles têm que se anular”. As cargas positivas são só os prótons
, e as negativas vêm do
, do
e dos hidróxidos
(porque a água também se autoioniza).
Logo:
Resposta
Balanço de massa (sulfato total):
Balanço de carga: