Complete e faça o balanceamento das seguintes equações moleculares e a seguir escreva a equação iônica simplificada para cada uma:
\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq) \longrightarrow

Passo 1

O enunciado pede que eu complete e balanceie a equação molecular dada e, em seguida, escreva a equação iônica simplificada (equação iônica líquida). A equação inicial é:
\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow
Informações relevantes fornecidas:
  • Os reagentes são \mathrm{HBr}(aq) e \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq).
  • Ambos estão em solução aquosa (fase aq), o que significa que, se forem eletrólitos fortes, se dissociam em íons.
  • É preciso dar a equação molecular completa e balanceada e depois apresentar a equação iônica simplificada (net ionic).

Passo 2

Previsão dos produtos (o que aparece do outro lado da seta).
  • Em reações entre um ácido forte (como \mathrm{HBr}) e uma base contendo \mathrm{OH}^{-} (como \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}), o hidrogênio ( \mathrm{H}^{+}) do ácido reage com o hidroxila ( \mathrm{OH}^{-}) para formar água ( \mathrm{H_2O}).
  • Os íons remanescentes formam um sal iônico: dos íons \mathrm{Ca}^{2+} e \mathrm{Br}^{-} resultará \mathrm{CaBr_2}.
    Portanto o esqueleto do produto é:
\mathrm{CaBr}_{2}(aq)+\mathrm{H_2O}(l)

Passo 3

Escrevo a equação molecular não balanceada completa com os estados:
\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow\mathrm{CaBr}_{2}(aq)+\mathrm{H_2O}(l)

Passo 4

Balanceamento por contagem de átomos (passo a passo).
  • Conto átomos/íons em ambos os lados da equação inicial:
    • Na esquerda: \mathrm{H}: 1 (em \mathrm{HBr}) + 2 (em \mathrm{Ca(OH)}_{2}) = 3? Atenção: isso está errado se não considerarmos coeficientes; faço corretamente com coeficientes desconhecidos.
  • Método mais simples: observe que \mathrm{CaBr_2} tem 2 bromo ( \mathrm{Br}), então precisamos de 2 moléculas de \mathrm{HBr} para fornecer 2 \mathrm{Br}^{-}.
    • Coloco coeficiente 2 em \mathrm{HBr}:
    2\,\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow\mathrm{CaBr}_{2}(aq)+\mathrm{H_2O}(l)
  • Agora conto hidrogênios e oxigênios:
    • Hidrogênios à esquerda: 2 (de 2\mathrm{HBr}) + 2 (de \mathrm{Ca(OH)}_{2}, pois há 2 grupos \mathrm{OH}) = 4 H no total.
    • Oxigênios à esquerda: 2 (dos 2 \mathrm{OH}).
    • À direita, cada molécula de \mathrm{H_2O} tem 2 H e 1 O. Para obter 4 H precisamos de 2 moléculas de água.
    • Isso também dá 2 O à direita, batendo com os 2 O da base.
  • Coloco coeficiente 2 em \mathrm{H_2O}:
2\,\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow\mathrm{CaBr}_{2}(aq)+2\,\mathrm{H_2O}(l)
  • Reviso contagem:
    • Ca: 1 vs 1 — ok.
    • Br: 2 vs 2 — ok.
    • H: 2+2=4 vs 2\cdot2=4 — ok.
    • O: 2 vs 2 — ok.
      A equação molecular está balanceada.

Passo 5

Explicando dissociação em íons (para montar a equação iônica completa).
  • Em solução aquosa, eletrólitos fortes se dissociam em seus íons. Tratamos \mathrm{HBr}, \mathrm{Ca(OH)}_{2} e \mathrm{CaBr}_{2} como dissociados.
  • Escrevo as dissociações (com coeficientes da equação balanceada):
    • \;2\,\mathrm{HBr}(aq)\longrightarrow 2\,\mathrm{H}^{+}(aq)+2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)
    • \;\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(aq)+2\,\mathrm{OH}^{-}(aq)
    • \;\mathrm{CaBr}_{2}(aq)\longrightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(aq)+2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)

Passo 6

Forma a equação iônica completa juntando todos os íons (lado a lado) e mantendo os estados:
2\,\mathrm{H}^{+}(aq)+2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)+\mathrm{Ca}^{2+}(aq)+2\,\mathrm{OH}^{-}(aq)\longrightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(aq)+2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)+2\,\mathrm{H_2O}(l)

Passo 7

Identificação dos íons espectadores e cancelamento para obter a equação iônica líquida.
  • Íons que aparecem inalterados em ambos os lados são espectador:
    • \mathrm{Ca}^{2+}(aq) aparece nos dois lados.
    • \mathrm{Br}^{-}(aq) aparece nos dois lados (com coeficiente 2).
  • Ao cancelar os íons espectadores da equação iônica completa, sobra:
2\,\mathrm{H}^{+}(aq)+2\,\mathrm{OH}^{-}(aq)\longrightarrow 2\,\mathrm{H_2O}(l)
  • Podemos simplificar dividindo toda a equação por 2 (coeficiente comum) para ficar com a forma mais simples da reação ácido-base:
\mathrm{H}^{+}(aq)+\mathrm{OH}^{-}(aq)\longrightarrow\mathrm{H_2O}(l)
Essa é a equação iônica simplificada (equação iônica líquida) tradicional para reação de neutralização entre um próton e um hidróxido.

Passo 8

Recapitulando (o que entregarei como resposta):
  • Equação molecular completa e balanceada.
  • Equação iônica simplificada (net ionic), na forma mais enxuta.

Resposta

\;2\,\mathrm{HBr}(aq)+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\longrightarrow\mathrm{CaBr}_{2}(aq)+2\,\mathrm{H_2O}(l)
\;\mathrm{H}^{+}(aq)+\mathrm{OH}^{-}(aq)\longrightarrow\mathrm{H_2O}(l)

Exercícios relacionados