Qual a base conjugada dos compostos \mathrm{HClO}^{4}, \mathrm{H}^{2} \mathrm{~S}, \mathrm{PH}^{4+} e \mathrm{HCO}^{3-} ?

Passo 1

O enunciado pede: “Qual a base conjugada dos compostos \mathrm{HClO_4},\; \mathrm{H_2S},\; \mathrm{PH_4^+} e \mathrm{HCO_3^-}?”\n
Informações fornecidas (os compostos a analisar):
  • \mathrm{HClO_4}
  • \mathrm{H_2S}
  • \mathrm{PH_4^+}
  • \mathrm{HCO_3^-}

Passo 2

Conceito-chave (o que significa “base conjugada”): quando um ácido perde um próton \mathrm{H^+}, o que sobra é a sua base conjugada. Isso pode ser escrito como uma equação de equilíbrio geral:
\mathrm{HA} \rightleftharpoons \mathrm{H^+} + \mathrm{A^-},
onde \mathrm{HA} é o ácido e \mathrm{A^-} é a base conjugada. Em termos práticos, para obter a base conjugada:
  • remover um átomo de hidrogênio (um próton) da fórmula do ácido;
  • ajustar a carga total subtraindo +1 (ou seja, o produto terá uma carga menor em uma unidade em relação ao ácido original).

Passo 3

Regra rápida e útil para aplicar sem erro na hora da prova:
  • Se o ácido é neutro (sem carga escrita), a base conjugada terá carga -1 depois de perder \mathrm{H^+}.
  • Se o ácido já tem carga +q ou -q, a base conjugada terá carga (+q)-1 ou (-q)-1, respectivamente (isto é, diminuir a carga em uma unidade).
  • Se o ácido tem mais de um hidrogênio ionizável (ácido poliprótico), repetir a remoção de \mathrm{H^+} dá as sucessivas bases conjugadas (ex.: \mathrm{H_2A}\to \mathrm{HA^-}\to \mathrm{A^{2-}}).

Passo 4

Aplicando ao primeiro composto \mathrm{HClO_4}:
  • Começa com uma molécula neutra \mathrm{HClO_4} (nenhuma carga escrita).
  • Remover um \mathrm{H^+} deixa o íon \mathrm{ClO_4} com carga -1.
  • Logo a base conjugada é \mathrm{ClO_4^-} (clorato-perclorato é o nome comum: perclorato).

Passo 5

Aplicando ao segundo composto \mathrm{H_2S}:
  • Tem dois hidrogênios ionizáveis (é um ácido diprótico fraco no sentido de poder perder até dois \mathrm{H^+} em etapas).
  • A primeira desprotonação (remover um \mathrm{H^+}) transforma \mathrm{H_2S} em \mathrm{HS^-}: um hidrogênio removido e a carga passa de 0 para -1.
  • Portanto a base conjugada pedida (após perda de um próton) é \mathrm{HS^-}.

Passo 6

Aplicando ao terceiro composto \mathrm{PH_4^+}:
  • Esse íon já possui carga +1. Ele pode ser visto como o íon fosfonio (ou fosfônio) \mathrm{PH_4^+}.
  • Ao perder um \mathrm{H^+} a carga diminui em uma unidade: +1 - 1 = 0.
  • A fórmula resultante, sem o próton extra, é \mathrm{PH_3} (fosfina), que é neutra.
  • Portanto a base conjugada é \mathrm{PH_3}.

Passo 7

Aplicando ao quarto composto \mathrm{HCO_3^-}:
  • \mathrm{HCO_3^-} (bicarbonato) já tem carga -1.
  • Removendo um \mathrm{H^+} a carga fica -1 - 1 = -2.
  • A espécie que sobra é \mathrm{CO_3^{2-}} (carbonato).
  • Portanto a base conjugada de \mathrm{HCO_3^-} é \mathrm{CO_3^{2-}}.

Resposta

\mathrm{ClO_4^-}
\mathrm{HS^-}
\mathrm{PH_3}
\mathrm{CO_3^{2-}}

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