Problemas estomacais causados pelo excesso de ácido estomacal, dentre eles o ácido clorídrico, podem ser tratados com antiácidos, que são bases simples como o hidróxido de magnésio, numa reação de neutralização. Esboce a equação molecular representativa dessa reação de neutralização e a equação iônica líquida.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: (1) esboçar a equação molecular representativa da neutralização entre o ácido clorídrico e o hidróxido de magnésio; (2) escrever a equação iônica líquida (ou seja, a equação iônica líquida que descreve o que ocorre em solução aquosa, com as espécies iônicas e eliminando íons espectadores).
Informações dadas (ou implícitas) que vamos usar:
  • O ácido é o clorídrico, cuja fórmula é \mathrm{HCl}.
  • O antiácido é o hidróxido de magnésio, cuja fórmula é \mathrm{Mg(OH)_2}.
  • Reação de neutralização entre um ácido forte e uma base produz sal e água.

Passo 2

O que é uma neutralização (aula rápida, sem complicar):
  • Neutralização é a reação entre um ácido (doa \mathrm{H^+}) e uma base (doa \mathrm{OH^-}), formando água \mathrm{H_2O} e normalmente um sal (composto iônico).
  • Em soluções aquosas, ácidos fortes como \mathrm{HCl} estão totalmente dissociados em \mathrm{H^+} e \mathrm{Cl^-}.
  • Bases que são solúveis liberam \mathrm{OH^-}; algumas bases, como \mathrm{Mg(OH)_2}, são pouco solúveis, mas reagem com \mathrm{H^+} do ácido para formar água e o íon magnésio \mathrm{Mg^{2+}}.

Passo 3

Identificar produtos esperados usando troca iônica:
  • O cátion do hidróxido de magnésio é \mathrm{Mg^{2+}}.
  • O ânion do ácido clorídrico é \mathrm{Cl^-}.
  • O sal formado é, portanto, o cloreto de magnésio, \mathrm{MgCl_2}.
  • E também se forma \mathrm{H_2O} (água).
Então a reação entre \mathrm{Mg(OH)_2} e \mathrm{HCl} produz \mathrm{MgCl_2} e \mathrm{H_2O}.

Passo 4

Balanceamento da equação molecular (contando átomos passo a passo):
  • Escrever a equação não balanceada:
\mathrm{Mg(OH)_2} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MgCl_2} + \mathrm{H_2O}
  • Contagem inicial:
    • Mg: 1 do lado dos reagentes, 1 do lado dos produtos (ok).
    • O: 2 no \mathrm{Mg(OH)_2}, 1 por molécula de \mathrm{H_2O}.
    • H: \mathrm{Mg(OH)_2} tem 2 H (nos grupos OH) e \mathrm{HCl} contribui com 1 H por molécula.
    • Cl: \mathrm{HCl} dá 1 Cl por molécula; \mathrm{MgCl_2} tem 2 Cl.
  • Para ter 2 Cl no produto precisamos de 2 moléculas de \mathrm{HCl}. Colocando coeficiente 2 em \mathrm{HCl}:
\mathrm{Mg(OH)_2} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MgCl_2} + \mathrm{H_2O}
  • Agora ver O e H: reagente tem 2 O (vêm de \mathrm{Mg(OH)_2}) e 2 H nos OH; os 2 \mathrm{HCl} adicionam 2 H, logo total de H reagentes = 2 (em OH) + 2 (de HCl) = 4 H. No produto, cada \mathrm{H_2O} tem 2 H; para ter 4 H precisamos de 2 \mathrm{H_2O}.
  • Colocando coeficiente 2 em \mathrm{H_2O}:
\mathrm{Mg(OH)_2} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MgCl_2} + 2\,\mathrm{H_2O}
  • Verificação final: Mg 1=1, Cl 2=2, O 2=2, H 4=4. Tudo balanceado.

Passo 5

Escrevendo a equação molecular com os estados físicos (forma representativa usada em química aquosa):
\mathrm{Mg(OH)_2 (s)} + 2\,\mathrm{HCl (aq)} \rightarrow \mathrm{MgCl_2 (aq)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)}
Explicação do porquê dos estados:
  • \mathrm{HCl} é um ácido forte em solução aquosa, por isso está como \mathrm{(aq)}.
  • \mathrm{MgCl_2} é solúvel, então aparece como \mathrm{(aq)}.
  • \mathrm{Mg(OH)_2} é pouco solúvel e frequentemente aparece como sólido \mathrm{(s)} — mesmo assim reage com o ácido na superfície formando \mathrm{Mg^{2+}} em solução.
  • Água formada é líquida \mathrm{(l)}.

Passo 6

Como montar a equação iônica completa (breve teoria):
  • Em soluções aquosas, substâncias fortes e solúveis se dissociam em íons — escrevemos esses íons separadamente.
  • Íons que aparecem tanto nos reagentes quanto nos produtos sem mudar são chamados íons espectadores; eles podem ser cancelados para obter a equação iônica líquida (net ionic).
  • Ácido forte \mathrm{HCl} dissocia totalmente em \mathrm{H^+} e \mathrm{Cl^-}.
  • \mathrm{MgCl_2} dissolvido existe como \mathrm{Mg^{2+}} e \mathrm{Cl^-}.
  • \mathrm{Mg(OH)_2} é pouco solúvel, por isso na equação iônica completa costuma-se mantê-lo como sólido \mathrm{(s)} (não dissociado) enquanto \mathrm{H^+} e \mathrm{Cl^-} aparecem dissociados.

Passo 7

Escrever a equação iônica completa e identificar íons espectadores:
\mathrm{Mg(OH)_2 (s)} + 2\,\mathrm{H^+ (aq)} + 2\,\mathrm{Cl^- (aq)} \rightarrow \mathrm{Mg^{2+} (aq)} + 2\,\mathrm{Cl^- (aq)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)}
  • Observa-se que \mathrm{Cl^- (aq)} aparece dos dois lados da equação; é íon espectador.

Passo 8

Cancelar os íons espectadores para obter a equação iônica líquida (net ionic):
  • Cancelando \mathrm{2\,Cl^- (aq)} dos dois lados, restamos com:
\mathrm{Mg(OH)_2 (s)} + 2\,\mathrm{H^+ (aq)} \rightarrow \mathrm{Mg^{2+} (aq)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)}
Interpretação física simples: os prótons \mathrm{H^+} do ácido protonam os grupos \mathrm{OH^-} do hidróxido formando água; o magnésio fica como íon \mathrm{Mg^{2+}} em solução.

Passo 9

Forma alternativa equivalente (foco no par \mathrm{H^+} / \mathrm{OH^-}):
  • A essência da neutralização pode ser também escrita focando nos íons hidrogênio e hidroxila:
2\,\mathrm{H^+ (aq)} + 2\,\mathrm{OH^- (aq)} \rightarrow 2\,\mathrm{H_2O (l)}
ou, de forma simplificada por molécula,
\mathrm{H^+ (aq)} + \mathrm{OH^- (aq)} \rightarrow \mathrm{H_2O (l)}.
  • No caso do \mathrm{Mg(OH)_2}, cada fórmula fornece dois \mathrm{OH^-} se for considerada dissociada, daí a estequiometria de 1 mol de \mathrm{Mg(OH)_2} neutralizar 2 mol de \mathrm{HCl}.

Resposta

\mathrm{Mg(OH)_2 (s)} + 2\,\mathrm{HCl (aq)} \rightarrow \mathrm{MgCl_2 (aq)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)}
\mathrm{Mg(OH)_2 (s)} + 2\,\mathrm{H^+ (aq)} \rightarrow \mathrm{Mg^{2+} (aq)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)}

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