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Química

ITA 2027 Química — Questão 30

Considere um sal hipotético QX, pouco solúvel, cujo ânion X2−\mathrm{X^{2-}} é a base conjugada de um ácido diprótico fraco. Em solução aquosa acidificada, a remoção de X2−\mathrm{X^{2-}} por protonação favorece a dissolução do sal. A reação global de interesse é

QX(s)+2H+(aq)⇌Q2+(aq)+H2X(aq).\mathrm{QX(s) + 2H^+(aq) \rightleftharpoons Q^{2+}(aq) + H_2X(aq)}.

Assinale a alternativa que apresenta a constante de equilíbrio dessa reação global.

Dados: Kps(QX)=6⋅10−18K_{ps(\mathrm{QX})} = 6 \cdot 10^{-18}, Ka1(H2X)=2⋅10−8K_{a1(\mathrm{H_2X})} = 2 \cdot 10^{-8} e Ka2(H2X)=1⋅10−12K_{a2(\mathrm{H_2X})} = 1 \cdot 10^{-12}

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Gabarito oficial do ITA 2027 Química, questão 30: alternativa C

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você monta uma constante global somando reações: multiplica as constantes das etapas e inverte as das reações escritas ao contrário.

Por onde começar · passo 1 de 4

Decomponha a reação global

Que três reações somadas dão QX(s) + 2H⁺ ⇌ Q²⁺ + H₂X?

(1) QX(s)⇌Q2++X2−\mathrm{QX(s) \rightleftharpoons Q^{2+} + X^{2-}}, constante KpsK_{ps}. (2) X2−+H+⇌HX−\mathrm{X^{2-} + H^+ \rightleftharpoons HX^-}, inverso da 2ª dissociação: 1/Ka21/K_{a2}. (3) HX−+H+⇌H2X\mathrm{HX^- + H^+ \rightleftharpoons H_2X}, inverso da 1ª: 1/Ka11/K_{a1}. Somando, X²⁻ e HX⁻ se cancelam.

A armadilha

As protonações são o inverso das dissociações do ácido, então entram 1/Ka1 e 1/Ka2. Os erros típicos estão no coeficiente: esquecer o 2 de Ka1 dá 600; multiplicar por ele em vez de dividir dá 1200.

Quem cai nela marca D, E.

Ksp = 6·10⁻¹⁸+H⁺: 1/Ka2 = 10¹²+H⁺: 1/Ka1 = 5·10⁷
QX(s)
Q²⁺ + X²⁻
HX⁻
Q²⁺ + H₂X
Três etapas, três fatores: 6·10⁻¹⁸ × 10¹² × 5·10⁷ = 300.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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🧭 Explicação detalhada ITA

O que a questão pede

Calcular a constante de equilíbrio da dissolução do sal QX em meio ácido. Ninguém mede essa constante diretamente: ela tem de ser montada a partir de KpsK_{ps}, Ka1K_{a1} e Ka2K_{a2}.

Antes de começar, revise

  • Soma de reações
  • Reação invertida
  • Dissociações de um ácido diprótico
  • Produto de solubilidade

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