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}).

Passo 1

O enunciado pede que eu escreva uma equação para a reação em que \mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}(aq) atua como base em \mathrm{H_{2}O}(l).
Informações dadas: a espécie básica é \mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}(aq) e o solvente/ácido do qual ela deve aceitar próton é \mathrm{H_{2}O}(l). A reação deve ser apresentada com os estados físicos indicados.

Passo 2

Conceito útil (passo-a-passo bem explicadinho): segundo a definição de Brønsted–Lowry, uma base é uma espécie que aceita um próton ( \mathrm{H^{+}}). A reação geral para uma base B reagindo com um ácido HA é
B + HA \longrightarrow BH^{+} + A^{-},
onde BH^{+} é o conjugado ácido da base B e A^{-} é o conjugado base do ácido HA. Aqui eu só estou explicando o padrão para que você saiba o que procurar na hora da prova.

Passo 3

Aplicando isso ao nosso caso: a base é \mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}(aq) e o ácido é \mathrm{H_{2}O}(l) (porque água pode agir como ácido doando \mathrm{H^{+}}). Então, simbolicamente:
\mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}(aq) + \mathrm{H_{2}O}(l) \longrightarrow \text{(conjugado ácido de }\mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}\text{)} + \text{(conjugado base de }\mathrm{H_{2}O}\text{)}.á

Passo 4

Agora vou construir o conjugado ácido de \mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}: aceitar um próton significa adicionar um \mathrm{H^{+}} à fórmula. Ao acrescentar um \mathrm{H^{+}} ao íon \mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}} obtemos a espécie protonada \mathrm{H_{3}C_{6}O_{5}H_{7}}. Observação sobre carga: a carga do ânion era -1; somando um próton ( +1) a carga líquida fica -1 + (+1) = 0, ou seja, a espécie protonada é neutra (não tem carga escrita).

Passo 5

O conjugado base de \mathrm{H_{2}O} ao perder um próton é o íon hidróxido, \mathrm{OH^{-}}(aq). Isso é padrão: \mathrm{H_{2}O} \longrightarrow \mathrm{H^{+}} + \mathrm{OH^{-}} (quando age como ácido).

Passo 6

Juntando as peças, a reação completa (com transferência de próton) é:
\mathrm{H_{2}C_{6}O_{5}H_{7}^{-}}(aq) + \mathrm{H_{2}O}(l) \longrightarrow \mathrm{H_{3}C_{6}O_{5}H_{7}}(aq) + \mathrm{OH^{-}}(aq).
Faço uma checagem rápida de conservação de cargas: à esquerda a carga total é -1 (somente o ânion); à direita é 0 + (-1) = -1. Então a carga está balanceada. Quanto à massa de prótons, a transferência foi contabilizada formando \mathrm{H_{3}C_{6}O_{5}H_{7}} e \mathrm{OH^{-}}.

Passo 7

Resumo didático-final: a base aceita um próton da água, formando seu conjugado ácido, e a água, ao perder esse próton, vira \mathrm{OH^{-}}. Na prova, reconheça o aceitador de prótons e escreva a forma protonada dele; o resto é tomar cuidado com as cargas e estados físicos.

Resposta

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

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