Exercício 1.4 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2021

1. Os ácidos orgânicos apresentam um grupo funcional característico.

O ácido cítrico, $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$ ($M = 192{,}14\text{ g mol}^{-1}$), cuja fórmula de estrutura da molécula se representa na Figura 1, é uma substância presente nos citrinos.

1.4. O ácido fosfórico, $\text{H}_3\text{PO}_4\text{ (aq)}$, é um ácido que, tal como o ácido cítrico, sofre em água ionizações sucessivas.

1.4.1.

Considere uma solução aquosa de ácido fosfórico e uma solução aquosa de ácido cítrico com a mesma concentração, a uma dada temperatura, $T$.

A constante de acidez definida para a primeira ionização de $\text{H}_3\text{PO}_4\text{ (aq)}$ é cerca de dez vezes maior do que a constante de acidez definida para a primeira ionização de $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7\text{ (aq)}$, à temperatura $T$.

Conclua, fundamentando, em qual das soluções será maior a concentração de $\text{OH}^-\text{ (aq)}$, considerando apenas a contribuição da primeira ionização daqueles ácidos em água.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.

1.4.2.

A primeira ionização do ácido fosfórico em água pode ser traduzida por

$$\text{H}_3\text{PO}_4\text{ (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{PO}_4^-\text{ (aq)} + \text{H}_3\text{O}^+\text{ (aq)}$$

Escreva as fórmulas químicas das duas espécies que resultam da segunda ionização do ácido fosfórico em água.