Classifique as seguintes substâncias como ácidos ou bases de Bronsted-Lowry: Escreva as equações de reação destas substâncias com a água para justificar sua classificação.
(c) $\mathrm{H}{2} \mathrm{PO}{4}{ }^{-})’
(c) $\mathrm{H}{2} \mathrm{PO}{4}{ }^{-})’
Passo 1
O enunciado pede que eu classifique a espécie
como ácido ou base segundo Bronsted-Lowry e que eu escreva as equações de reação com a água que justifiquem essa classificação.
Informação dada: a substância a analisar é .
Informação dada: a substância a analisar é
Passo 2
Vou lembrar, em palavras simples e amigáveis, a definição de Bronsted-Lowry (essa é a base teórica que precisamos):
- Um ácido de Bronsted-Lowry é uma substância que doa um próton, isto é,
. - Uma base de Bronsted-Lowry é uma substância que aceita um próton (
).
A água pode atuar tanto como base (aceitando um próton e formando) quanto como ácido (doando um próton e formando ). Por isso, para classificar precisamos verificar se ela pode doar ou aceitar quando colocada em água.
Passo 3
Verificando se
pode agir como ácido (doar um próton):
Se doa um
para a água, a água recebe esse próton e vira
; a espécie que sobra depois da doação é
. Escrevendo a reação de equilíbrio (de forma clara e isolada):
Se
Aqui:
é o ácido (doador de
),
é sua base conjugada, a água é a base que aceitou o próton e
é o ácido conjugado gerado.
Passo 4
Verificando se
pode agir como base (aceitar um próton):
Se aceita um
da água, a água atua como ácido e gera
; a espécie protonada resultante é
. Escrevendo a reação de equilíbrio:
Se
Aqui:
é a base (aceitadora de
),
é sua ácido conjugado formado, e
é a base conjugada formada quando a água doa o próton.
Passo 5
Interpretação e conclusão didática:
Uma mesma espécie que pode tanto doar próton quanto aceitá‑lo é chamada de amfotérica (ou anfiprótica). Das reações acima vemos claramente que pode funcionar como ácido (doando
e formando
) e também como base (aceitando
e formando
). Logo, segundo Bronsted-Lowry, ela é ambivalente — age como ácido e como base dependendo do meio.
Uma mesma espécie que pode tanto doar próton quanto aceitá‑lo é chamada de amfotérica (ou anfiprótica). Das reações acima vemos claramente que
Passo 6
Nota prática (útil para prova, sem cálculo pesado): a tendência efetiva em água depende dos pK_a da cadeia fosfato; a reação favorecida depende do pH do meio. Em solução aquosa neutra pura,
costuma se comportar ligeiramente como ácido (solução com pH abaixo de 7), mas o ponto-chave para a questão é que ela pode fazer ambas as reações — portanto é amfotérica.
Resposta
Amfotérica (age como ácido e como base de Bronsted-Lowry).