Para cada uma das seguintes reações, identifique o ácido e a base. Também indique qual definição de ácido-base se aplica. Em alguns casos pode se aplicar mais de uma definição.
\mathrm{XeO}_{3}+\mathrm{OH}^{-} \rightarrow\left[\mathrm{HXeO}_{4}\right]^{-}

Passo 1

O enunciado pede: para a reação \mathrm{XeO}_{3}+\mathrm{OH}^{-}\rightarrow\left[\mathrm{HXeO}_{4}\right]^{-} identificar o ácido e a base e dizer qual definição de ácido-base se aplica (pode ser mais de uma).
Informações dadas: a equação química acima, sem outras espécies explícitas (porém estamos em meio aquoso implícito pelo \mathrm{OH}^-). Não há figura ou tabela.

Passo 2

Vamos lembrar, de forma direta e prática, as três definições de ácido-base que vamos usar (explico cada uma com o que significa na prática):
  • Definição de Arrhenius: ácido é uma substância que em água libera \mathrm{H}^+; base libera \mathrm{OH}^-. Aqui olhamos para produção/ presença de íons \mathrm{H}^+ ou \mathrm{OH}^- em solução aquosa.
  • Definição de Brønsted–Lowry: ácido é doador de próton ( \mathrm{H}^+); base é aceitador de próton ( \mathrm{H}^+). Esta definição foca em transferência de próton.
  • Definição de Lewis: ácido é aceitador de par eletrônico; base é doador de par eletrônico. Esta definição foca em formação de ligação por doação/aceitação de elétrons (útil quando não há prótons envolvidos diretamente).
Eu explico: sempre que houver transferência explícita de próton use Brønsted; se um reagente aceita um par eletrônico use Lewis; Arrhenius só é direta quando aparecem \mathrm{H}^+ ou \mathrm{OH}^- claramente como produtos/reativos em água.

Passo 3

Observe a química de óxidos ácidos: \mathrm{XeO}_{3} é um óxido que, em água, forma o ácido correspondente (análogo ao \mathrm{CO}_2 que forma \mathrm{H}_2\mathrm{CO}_3). Escrevemos a hidratação:
\mathrm{XeO}_{3}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}
Isso significa que \mathrm{XeO}_{3} é o anidrido (óxido ácido) do ácido xenico \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}. Explicando: um “anidrido ácido” reage com água para gerar um ácido oxigenado.

Passo 4

A partir dessa hidratação, o hidróxido atua desprotonando o ácido formado. Escrevemos a reação de desprotonação (Brønsted):
\mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}+\mathrm{OH}^{-}\rightarrow \mathrm{HXeO}_{4}^{-}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Aqui há transferência de próton: \mathrm{OH}^{-} remove um \mathrm{H}^{+} de \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}, portanto \mathrm{OH}^{-} está atuando como base segundo Brønsted–Lowry e \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4} como ácido segundo Brønsted–Lowry. Note que o íon resultante \mathrm{HXeO}_{4}^{-} é o conjugado básico de \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}.

Passo 5

Se juntarmos a hidratação do passo 3 com a desprotonação do passo 4, o resultado líquido é exatamente a equação do enunciado:
\mathrm{XeO}_{3}+\mathrm{OH}^{-}\rightarrow \mathrm{HXeO}_{4}^{-}
Portanto, embora \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4} não apareça explicitamente na equação inicial, ele é formado “in situ” por hidratação do óxido e então é desprotonado por \mathrm{OH}^-. Isso mostra o papel ácido de \mathrm{XeO}_3 em meio aquoso.

Passo 6

Agora a visão Lewis (útil porque a equação escrita não mostra transferência explícita de próton naquela única etapa): o ânion \mathrm{OH}^{-} doa um par de elétrons para o átomo central (o xenônio) de \mathrm{XeO}_{3}, formando um novo enlace \mathrm{O}\!-\!\mathrm{Xe} e gerando a espécie \mathrm{HXeO}_{4}^{-}. Nessa perspectiva:
  • \mathrm{OH}^{-} é base de Lewis (doadora de par eletrônico).
  • \mathrm{XeO}_{3} é ácido de Lewis (aceitador do par).
    Portanto a classificação de Lewis aplica-se de forma direta à etapa de adição entre \mathrm{OH}^{-} e \mathrm{XeO}_{3}.

Passo 7

Resumindo a compatibilidade das definições com o caso concreto:
  • Lewis: aplica-se claramente — \mathrm{OH}^{-} doa par eletrônico e \mathrm{XeO}_{3} aceita — logo \mathrm{XeO}_{3} = ácido de Lewis, \mathrm{OH}^{-} = base de Lewis.
  • Brønsted–Lowry: também pode ser usado se considerarmos a hidratação de \mathrm{XeO}_{3} formando \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}; então \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4} é o ácido que perde \mathrm{H}^+ para \mathrm{OH}^-, portanto \mathrm{OH}^- é base de Brønsted e \mathrm{XeO}_{3} comporta‑se como anidrido do ácido (ou, indiretamente, como provedor do ácido).
  • Arrhenius: não é a melhor descrição direta para a equação dada (porque \mathrm{XeO}_3 não aparece como doador direto de \mathrm{H}^+ na forma escrita). Se admitirmos a hidratação e a presença do ácido \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}, aí sim a forma arrhenius para \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4} como fonte de \mathrm{H}^+ faz sentido, mas é uma descrição menos direta.

Resposta

Ácido: \mathrm{XeO}_{3} (age como ácido de Lewis; em meio aquoso é anidrido do ácido \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}, portanto também se comporta como ácido segundo Brønsted–Lowry quando se considera a hidratação).
Base: \mathrm{OH}^{-} (age como base de Lewis — doadora de par eletrônico — e como base de Brønsted–Lowry ao desprotonar \mathrm{H}_{2}\mathrm{XeO}_{4}).
Definições aplicáveis: Lewis (claramente) e Brønsted–Lowry (quando se considera a hidratação de \mathrm{XeO}_{3}); Arrhenius não é diretamente aplicável à equação tal como escrita.

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