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.
d. \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{OH}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SeO}_{4} \rightarrow \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{OH}_{2}{ }^{+}+\mathrm{HSeO}_{4}{ }^{-}

Passo 1

Enunciado (resumido): a reação dada é
\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} \rightarrow \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}_{2}^{+} + \mathrm{HSeO}_{4}^{-}.
O que o exercício pede: identificar qual espécie atua como ácido e qual atua como base e dizer quais definições de ácido-base se aplicam (pode ser mais de uma). Informações dadas: as fórmulas dos reagentes e produtos, e o fato óbvio da formação de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}_{2}^{+} (etanol protonado) e \mathrm{HSeO}_{4}^{-} (hidrogenoselenato).

Passo 2

Observe o que aconteceu na reação (passo fundamental): há transferência de um próton ( \mathrm{H}^+). O produto \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}_{2}^{+} mostra que \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} ganhou um próton; portanto \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} foi o aceitador de próton. O produto \mathrm{HSeO}_{4}^{-} mostra que \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} perdeu um próton; portanto \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} foi o doador de próton.

Passo 3

Aplicando a definição de Brønsted–Lowry (a mais direta aqui):
  • Brønsted–Lowry ácido = espécie que doa um próton ( \mathrm{H}^+).
  • Brønsted–Lowry base = espécie que aceita um próton.
    Na reação, \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} doa um próton e vira \mathrm{HSeO}_{4}^{-}. Logo \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} é o ácido de Brønsted e \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} é a base de Brønsted. Também temos os pares conjugados:
\text{ácido/conjugada base: }\mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}/\mathrm{HSeO}_{4}^{-}á
\text{base/conjugado ácido: }\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}/\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}_{2}^{+}.á
Explicação didática curta: sempre que você vir \rightarrow com um produto protonado e outro desprotonado, identifique quem perdeu H (ácido) e quem ganhou H (base).

Passo 4

Aplicando a definição de Lewis:
  • Lewis ácido = aceitador de par de elétrons.
  • Lewis base = doador de par de elétrons.
    Aqui o oxigênio de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} doa um par de elétrons para o próton (ou, pensando em termos práticos, para a espécie \mathrm{H}^+ que sai de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}). Portanto \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} também atua como Lewis base, e o próton (ou a parte acidificante de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}) atua como Lewis ácido. Conclusão: a descrição Lewis é compatível com o que ocorreu — \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} é base de Lewis e \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}/ \mathrm{H}^+ é ácido de Lewis.

Passo 5

E quanto à definição de Arrhenius? Lembrete rápido sobre Arrhenius:
  • Arrhenius ácido (em solução aquosa) = espécie que libera \mathrm{H}^+ em água.
  • Arrhenius base (em solução aquosa) = espécie que libera \mathrm{OH}^- em água.
    \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} é um ácido forte em água e, em solução aquosa, libera \mathrm{H}^+ — portanto pode ser classificado como ácido segundo Arrhenius. Já \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} não libera \mathrm{OH}^- em água e, portanto, não é uma base segundo Arrhenius. Conclusão: a definição de Arrhenius só se aplica ao ácido ( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}) neste caso, e não identifica \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} como base.

Passo 6

Resumo prático de “como fazer na prova” (dica rápida): procure transferência de \mathrm{H}^+. Quem perde H é ácido; quem ganha H é base (Brønsted). Se também houver um átomo com par livre que se liga ao H, então essa espécie é base de Lewis. Para Arrhenius só marque como base quem gera \mathrm{OH}^- em água.

Resposta

Ácido: \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}.
Base: \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}.
Definições aplicáveis: Brønsted–Lowry (ácido = \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}, base = \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}); Lewis (ácido = \mathrm{H}^+/\mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4}, base = \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}).
Arrhenius: aplica-se apenas a \mathrm{H}_{2}\mathrm{SeO}_{4} se a reação estiver em água; \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} não é Arrhenius base.

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