Classifique as substâncias abaixo segundo Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis:
(Valor da questão: 1,5 pontos)
(Valor da questão: 1,5 pontos)
Passo 1
O enunciado pede: classificar a substância
segundo três teorias da acidez/basicidade — Arrhenius, Brønsted‑Lowry e Lewis.
Informação dada: a substância a classificar é . Não há outras informações explícitas, portanto a classificação deve considerar o comportamento típico de
, sobretudo em água e em presença de espécies prótonadas ou deficientes em elétrons.
Informação dada: a substância a classificar é
Passo 2
Arrhenius — definição e aplicação a
.
-
Definição (explicação didática): segundo Arrhenius, em solução aquosa
- um ácido é uma substância que aumenta a concentração de íons
(ou, equivalentemente, de ); - uma base é uma substância que aumenta a concentração de íons
.
Aqui a ideia central é “o que aparece a mais na água”:para ácidos, para bases.
- um ácido é uma substância que aumenta a concentração de íons
-
Como isso se aplica a
: - Quando
é dissolvida em água ocorre a reação de equilíbrio Essa equação mostra que a presença de leva ao aumento da concentração de na solução (mesmo que não contenha grupamento em sua fórmula). - Conclusão prática: por aumentar
em água, é tratado como base segundo a definição de Arrhenius (observação: algumas exposições mais estritas da definição Arrhenius reservam o termo para substâncias que se dissociam liberando diretamente, como ; porém, no uso corrente em química geral, é classificada como base Arrhenius por causar aumento de em solução aquosa).
- Quando
Passo 3
Brønsted‑Lowry — definição e aplicação a
.
-
Definição (explicação didática): segundo Brønsted‑Lowry
- um ácido é uma substância que doa um próton (
); - uma base é uma substância que aceita um próton.
Esta definição é mais geral que a de Arrhenius porque não exige que a reação ocorra em água — basta transferência de próton entre espécies.
- um ácido é uma substância que doa um próton (
-
Aplicando a
: - Na mesma reação com água,
aceita um próton de : onde recebe e forma seu ácido conjugado . Assim é um aceitador de próton. - Conclusão:
é uma base segundo Brønsted‑Lowry (mais precisamente: uma base fraca — por exemplo, o seu é da ordem de , o que mostra que só uma pequena fração de se protona em água).
- Na mesma reação com água,
Passo 4
Lewis — definição e aplicação a
.
-
Definição (explicação didática): segundo Lewis
- um ácido é uma espécie capaz de aceitar um par de elétrons (aceitador de par eletrônico);
- uma base é uma espécie capaz de doar um par de elétrons (doador de par eletrônico).
Aqui o foco é na disponibilidade de pares de elétrons para formar ligações dativas (coordenadas), sem referência obrigatória a prótons ou água.
-
Aplicando a
: - O átomo de nitrogênio em
possui um par eletrônico não ligante (par isolado) que pode ser doado para uma espécie deficiente em elétrons. Exemplos de reações: - Doação ao próton:
onde o par de elétrons do nitrogênio forma a ligação N–H coordenada ao próton. - Complexação com um ácido de Lewis como
: mostrando como doador de par de elétrons para o boro (ácido de Lewis).
- Doação ao próton:
- Conclusão:
é uma base segundo a teoria de Lewis, porque dispõe de um par de elétrons livre que pode ser doado.
- O átomo de nitrogênio em
Passo 5
Resumo didático final e observações rápidas:
- Em termos práticos e na maioria das provas de química geral,
é classificada como base em todas as três teorias: - Arrhenius: base (pois em água aumenta
); - Brønsted‑Lowry: base (aceita
, formando ); - Lewis: base (doa par de elétrons do nitrogênio).
- Arrhenius: base (pois em água aumenta
Pequeno incentivo: ficou muita informação, mas a regra fácil de lembrar é que
tem um par livre no nitrogênio — isso explica por que ela aceita prótons (Brønsted) e doa par (Lewis), e por que suas soluções são básicas (Arrhenius).
Resposta
Arrhenius: base.
Brønsted‑Lowry: base (aceitadora de próton, forma ).
Lewis: base (doadora de par de elétrons).
Brønsted‑Lowry: base (aceitadora de próton, forma
Lewis: base (doadora de par de elétrons).