Escreva uma equação para a reação na qual \mathrm{H}_{2} \mathrm{C}_{6} \mathrm{O}_{5} \mathrm{H}_{7}^{-}(\mathrm{aq}) atua como uma base em \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{I}).
Resposta:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{7} \mathrm{O}_{5}{ }^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{H}_{3} \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{7} \mathrm{O}_{5}(\mathrm{aq})+\mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado pede: escrever a equação química da reação em que a espécie \mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}(aq)} atua como base em \mathrm{H_{2}O(l)}.
Informações dadas e o que precisamos usar: \mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}(aq)} é a base (aceita próton), a outra substância é água líquida \mathrm{H_{2}O(l)}. A reação deve mostrar a base aceitando um próton de \mathrm{H_{2}O}, formando seu ácido conjugado, e deixando \mathrm{OH^{-}} na solução.

Passo 2

Conceito necessário (passo-a-passo tipo aula curta): segundo Brønsted–Lowry, uma base é uma espécie que aceita um próton \mathrm{H^{+}}. Quando uma base B aceita um próton, forma-se seu ácido conjugado BH^{+} (ou BH, se o produto ficar neutro). A água pode atuar como ácido doando um próton:
\text{base } +\; \mathrm{H_{2}O} \longrightarrow \text{ácido conjugado } +\; \mathrm{OH^{-}}.á
Aqui a água doa \mathrm{H^{+}} e vira \mathrm{OH^{-}}. Isso é o padrão sempre que água age como ácido frente a uma base: produz-se hidróxido.

Passo 3

Aplicando isso à nossa espécie: a base é \mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}}. Ao aceitar um próton \mathrm{H^{+}}, ela se transforma no seu ácido conjugado, que é simplesmente a mesma fórmula com um \mathrm{H} a mais ligado, ou seja \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}}. Escrevendo a transferência de próton:
\mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}}+\mathrm{H^{+}}\longrightarrow \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}}.

Passo 4

Mas o próton \mathrm{H^{+}} não aparece isolado: ele vem da água. Quando a água doa um próton:
\mathrm{H_{2}O}\longrightarrow \mathrm{H^{+}}+\mathrm{OH^{-}}.
Substituindo isso na equação da transferência de próton, obtemos diretamente a reação entre a base e a água, com formação de \mathrm{OH^{-}}.

Passo 5

Agora escrevemos a equação completa, juntando os passos anteriores:
\mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}(aq)}+\mathrm{H_{2}O(l)} \rightleftharpoons \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}(aq)}+\mathrm{OH^{-}(aq)}.
Usei a seta de equilíbrio \rightleftharpoons porque reações ácido-base em água normalmente estabelecem equilíbrio (podem ir nos dois sentidos).

Passo 6

Verificação de conservação (átomos e carga) para garantir que a equação está correta:
  • Hidrogênios: lado esquerdo: \mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}} tem 2+7=9 H (segundo a escrita dada) e \mathrm{H_{2}O} tem 2, total 9+2=11. Lado direito: \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}} tem 3+7=10 H e \mathrm{OH^{-}} tem 1, total 10+1=11. Hidrogênios equilibrados.
  • Oxigênios: 5+1=6 à esquerda; 5+1=6 à direita. Ok.
  • Carbonos: 6 de cada lado. Ok.
  • Carga: à esquerda a carga é -1 (base) + 0 (água) = -1. À direita é 0 (ácido conjugado) + -1 (hidróxido) = -1. Carga conservada.

Passo 7

Interpretação rápida e incentivo: então a base aceitou um próton da água, formando seu ácido conjugado \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}} e deixando \mathrm{OH^{-}} na solução. Essa é a forma padrão de escrever reações onde uma espécie atua como base em água — lembra sempre: base aceita \mathrm{H^{+}}, água pode doar, produzindo \mathrm{OH^{-}}. Dá para usar isso direto na prova — você já tem o truque!

Resposta

\mathrm{H_{2}C_{6}H_{7}O_{5}^{-}(aq)}+\mathrm{H_{2}O(l)} \rightleftharpoons \mathrm{H_{3}C_{6}H_{7}O_{5}(aq)}+\mathrm{OH^{-}(aq)}

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