Considere as seguintes reações e compare-as, classifique os óxidos como óxidos ácidos, óxidos básicos ou anfóteros.
b) \mathrm{CO}_{2}+\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{CO}_2 + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3
e pede para classificar o óxido envolvido (ou seja, o \mathrm{CO}_2) como óxido ácido, óxido básico ou óxido anfótero.
Informações relevantes fornecidas:
  • Reagentes: \mathrm{CO}_2 e \mathrm{NaOH}.
  • Produto indicado: \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3.
  • Precisamos decidir a que classe de óxidos \mathrm{CO}_2 pertence com base nesse comportamento químico.

Passo 2

Vamos revisar, de forma clara e didática, o que caracteriza cada tipo de óxido (isso é importante para você reconhecer na prova):
  • Definição de óxido ácido: é um óxido que, ao reagir com água, forma um ácido; e/ou que reage com bases formando sais (às vezes mais água). Em geral são óxidos de elementos não metálicos. Exemplo rápido:
    \mathrm{CO}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow \mathrm{H}_2\mathrm{CO}_3.
    Aqui \mathrm{CO}_2 mais água dá o ácido carbônico \mathrm{H}_2\mathrm{CO}_3. Isso já é um forte indício de comportamento ácido.
  • Definição de óxido básico: é um óxido que reage com ácidos formando sal e água. Geralmente são óxidos de metais (especialmente metais alcalinos e alcalino-terrosos). Exemplo:
    \mathrm{CaO} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{CaCl}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • Definição de óxido anfótero: reage tanto com ácidos quanto com bases; comporta-se dos dois modos. Exemplos clássicos: \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3, \mathrm{ZnO}. Reações de exemplo:
    \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 + 6\mathrm{HCl} \rightarrow 2\mathrm{AlCl}_3 + 3\mathrm{H}_2\mathrm{O},
\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 + 2\mathrm{NaOH} + 3\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{NaAl(OH)}_4.
Regra prática que sempre ajuda na prova: óxidos de não metais tendem a ser ácidos; óxidos de metais, básicos; alguns óxidos de metais “metaleóides” ou metais do grupo do alumínio são anfóteros.

Passo 3

Primeiro corrijo / balanceio a equação química, porque o enunciado escreveu a reação sem coeficientes. Vamos balancear passo a passo supondo que o produto realmente é \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3.
Escrever a equação tentativa com coeficientes:
a\,\mathrm{CO}_2 + b\,\mathrm{NaOH} \rightarrow c\,\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + d\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • O produto \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 tem 2 átomos de Na, então para obter 2 Na precisamos de b=2 (porque cada \mathrm{NaOH} tem 1 Na). Assim escolhemos b=2 e c=1.
  • Agora conte H: Lado esquerdo com b=2 tem 2 H; no produto \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 não há H, então esses 2 H devem aparecer como \mathrm{H}_2\mathrm{O}, portanto d=1.
  • Carbono e oxigênio ficam também balanceados com essas escolhas.
Ficamos com a equação balanceada:
\mathrm{CO}_2 + 2\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}.
Verificação rápida (contagem de átomos):
  • C: 1 de cada lado.
  • Na: 2 de cada lado.
  • O: Lado esquerdo 2 (do \mathrm{CO}_2) + 2 (dos 2\mathrm{NaOH}) = 4. Lado direito: 3 (em \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3) + 1 (em \mathrm{H}_2\mathrm{O}) = 4.
  • H: 2 de cada lado.
Tudo balanceado.
Observação útil para prova (vai te salvar tempo): se em vez de ter base em excesso houver apenas 1 mol de \mathrm{NaOH} por mol de \mathrm{CO}_2, forma-se bicarbonato:
\mathrm{CO}_2 + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaHCO}_3.
Mas quando a base está em excesso, forma-se carbonato e água (equação balanceada que escrevemos). Saber essas duas possibilidades é uma armadilha clássica em provas — atente ao número de mols/coefs.

Passo 4

Agora analisa-se o tipo de reação e o comportamento do óxido:
  • Na equação balanceada vemos que \mathrm{CO}_2 reage com uma base forte ( \mathrm{NaOH}) e o resultado é um sal ( \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3) mais água.
  • Além disso, lembramos que \mathrm{CO}_2 reage com água para formar um ácido ( \mathrm{H}_2\mathrm{CO}_3), como mostrei no passo 2: \mathrm{CO}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow \mathrm{H}_2\mathrm{CO}_3.
  • Combinando esses fatos: reagir com água para dar um ácido e reagir com base formando sal (e água) é o comportamento típico do grupo que defini no passo 2 como óxidos que correspondem a ácidos (às vezes chamados de anidridos ácidos).

Passo 5

Resumo didático pra fixar (como você deve escrever na prova se pedirem justificativa curta): o óxido em questão é um óxido de não metal ( \mathrm{C}), ele forma ácido com água e reage com base formando sal; esse conjunto de comportamentos identifica-o como pertencente à classe de óxidos que reagem com bases formando sais (óxidos cujo comportamento é ácido).

Resposta

\mathrm{CO}_2: óxido ácido

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