Considere as seguintes reações e compare-as, classifique os óxidos como óxidos ácidos, óxidos básicos ou anfóteros.
c) \mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}+\mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{Na}\left[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\right]

Passo 1

O que o enunciado pede e o que foi dado.
  • Pedido: classificar o óxido presente na reação como óxido ácido, óxido básico ou óxido anfótero.
  • Informação dada (pego do enunciado): a reação
\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+\mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightarrow \mathrm{Na}\big[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\big].

Passo 2

Conceitos essenciais — como identificar cada tipo de óxido (mini-aula prática).
  • Óxido básico: reage com ácidos formando sal e água. Reação genérica:
\text{óxido básico}+\text{ácido}\rightarrow\text{sal}+\mathrm{H}_2\mathrm{O}.óáá
Exemplo rápido: \mathrm{Na}_2\mathrm{O}+\;2\mathrm{HCl}\rightarrow 2\mathrm{NaCl}+ \mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • Óxido ácido: reage com bases formando sal (sem precisar formar água necessariamente) ou com água formando ácido. Reação genérica com base:
\text{óxido ácido}+\text{base}\rightarrow\text{sal}.óá
Exemplo: \mathrm{CO}_2+\;2\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3+\mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • Óxido anfótero: reage tanto com ácidos quanto com bases. Ou seja, mostra comportamento de ambos os casos acima. Teste prático na prova: se um óxido reage com base (como no enunciado) e também reage com ácido (exemplo padrão), então é anfótero.
Dica de prova: basta identificar, pela equação fornecida, se o óxido reage com ácido, com base, ou com ambos. Se há reação com base demonstrada aqui, já temos meio caminho; para confirmar anfoterismo mostre que também reage com ácidos (uma equação simples serve).

Passo 3

Balanceamento da reação dada (passo a passo) — isso ajuda a ver o que realmente está ocorrendo.
Queremos balancear
\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+\mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightarrow \mathrm{Na}\big[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\big].
  • Observação: à direita cada unidade de \mathrm{Na}[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}] contém 1 Na e 1 Al. Como há 2 átomos de Al no \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3, precisamos de 2 unidades do produto para conservar Al.
  • Colocando coeficientes: tomar 1 \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 no reagente e 2 \mathrm{Na}[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}] no produto. Isso implica ter 2 Na no reagente, logo 2 \mathrm{NaOH}.
  • Agora conte o hidrogênio: 2 \mathrm{NaOH} dão 2 H e queremos 2\times 4=8 H no produto; falta 6 H, que vêm de 3 \mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • Verificação de oxigênio confirma o balanceamento.
Equação balanceada:
\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+2\,\mathrm{NaOH}+3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\longrightarrow 2\,\mathrm{Na}\big[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\big].

Passo 4

Interpretação química da reação — por que isso indica anfoterismo?
  • A equação balanceada mostra que \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 reage com uma base forte ( \mathrm{NaOH}) formando o ânion complexo \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}^{-} (no sal de sódio). Esse comportamento — reação com base — é típico de óxidos ácidos ou anfóteros.
  • Para classificar definitivamente como anfótero precisamos saber se \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 também reage com ácidos. E de fato reage: por exemplo com ácido clorídrico forma cloreto de alumínio e água,
\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+6\,\mathrm{HCl}\longrightarrow 2\,\mathrm{AlCl}_{3}+3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O},
o que é a reação típica de um óxido básico com ácido (formando sal + água). Portanto \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 reage tanto com ácidos quanto com bases.

Passo 5

Explicação conceitual curta (por que alumínio forma óxido anfótero) — para fixar na prova
  • Alumínio é um metal com íon \mathrm{Al}^{3+} de alta carga e pequeno raio; isso confere ao seu óxido caráter intermediário entre iônico e covalente, permitindo tanto aceitar prótons (reagir com base formando complexos hidroxocomplexos) quanto se comportar como uma base ao reagir com ácidos formando sais e água.
  • Em provas, ao ver \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 reagindo com \mathrm{NaOH} formando \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_4^{-} é sinal clássico de óxido anfótero.

Passo 6

Resumo final e dica de prova rápida
  • Pelo enunciado a reação com \mathrm{NaOH} está explícita (formação de \mathrm{Na}[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_4]). Saber que também reage com ácidos (ex.: \mathrm{HCl}) permite concluir que o óxido apresenta comportamento duplo.
  • Conclusão para anotar rápido na prova: \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 é óxido anfótero — memorize esse caso, é um clássico.

Resposta

\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3: óxido anfótero.

Exercícios relacionados