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.
(e)
(e)
Passo 1
O enunciado pede que você classifique a espécie
como ácido ou base segundo a teoria de Bronsted–Lowry e que escreva a equação da reação dessa espécie com a água para justificar a classificação. Informação fornecida: a espécie é o íon amônio,
.
Passo 2
Definição necessária (explicada de forma bem simples): segundo Bronsted–Lowry,
Ou seja, para decidir se algo é ácido ou base, a gente pergunta: “essa espécie pode doar um
?” Se sim, é ácido. Se pode aceitar um
, é base. Água pode se comportar como ácido ou como base dependendo do parceiro (é anfótera).
Passo 3
Olha a estrutura do íon amônio:
é nitrogênio ligado a quatro hidrogênios e carrega carga positiva. Isso significa que um dos hidrogênios está relativamente disponível para ser doado como
(pois a carga positiva facilita a perda de um próton). Portanto
pode doar um próton para a água. Escrevemos a reação ácido–base com a água assim:
Explicando cada termo:
-
é quem doa o próton → aqui funciona como ácido de Bronsted–Lowry. -
recebe esse próton → aqui a água atua como base e vira (íon hidrônio). -
é a base conjugada resultante da perda do próton (espécie que sobra depois do ácido doar o ). -
é o ácido conjugado originado da água ao ganhar o próton.
Passo 4
Interpretação do equilíbrio e força do ácido (para você saber o que acontece na prática): a seta dupla
indica equilíbrio; nem tudo se converte instantaneamente. O íon amônio é um ácido fraco — isto é, a reação favorece um pouco os reagentes (não se ioniza completamente). Uma maneira rápida de ver isso é lembrar que a base conjugada
(amônia) é uma base fraca com constante de basicidade
moderada; a constante de acidez do
satisfaz
onde
é a constante de autoprotólise da água. Numericamente, o
tem
aproximadamente
(valor aproximado que só serve para você entender: quanto maior o
, mais fraco é o ácido). Isso confirma que
é um ácido fraco — doa próton, mas não completamente.
Passo 5
Relação com a base conjugada (útil para provas): a reação inversa mostra que
aceita próton para voltar a
:
ou mais simplesmente
Isso evidencia o par conjugado ácido/base
: um doa (ácido), o outro aceita (base).
Resposta
Ácido de Bronsted–Lowry;