Escreva equações químicas para as seguintes reações.
Dissolução do bromo líquido em água.

Passo 1

O enunciado pede: “Dissolução do bromo líquido em água” — ou seja, escrever as equações químicas que descrevem o que acontece quando \mathrm{Br_2} (bromo líquido/gás dissolvido) entra em contato com água. Informação dada: apenas a substância que se dissolve ( \mathrm{Br_2}) e o solvente ( \mathrm{H_2O}). O objetivo é escrever as reações químicas relevantes que ocorrem na solução aquosa.

Passo 2

Antes de escrever equações, vamos entender duas coisas importantes (sempre úteis na prova):
  • “Dissolução” pode significar apenas mistura física (moléculas de \mathrm{Br_2} dissolvidas) ou reação química com a água (hidrolise / disproporção). É comum que halogênios elementares reajam parcialmente com água.
  • “Disproporção” é uma reação em que um mesmo elemento sofre simultaneamente oxidação e redução, gerando espécies com números de oxidação diferentes. Vou mostrar que o bromo faz isso em água.

Passo 3

Verificando estados de oxidação do bromo nas espécies relevantes:
  • Em \mathrm{Br_2} (molécula diatômica), o número de oxidação de cada átomo de bromo é 0.
  • Em \mathrm{Br^-} (íon brometo), o número de oxidação é -1.
  • Em \mathrm{HOBr} (ácido hipobromoso / hipobromito conjugado), o número de oxidação do bromo é +1.
Portanto, ao reagir com água, parte do \mathrm{Br} será reduzida ( 0\to-1) e parte será oxidada ( 0\to+1): isso é uma disproporção.

Passo 4

A equação molecular que descreve a reação de \mathrm{Br_2} com água (hidrolise / disproporção) é a forma padrão que aparece em livros:
\mathrm{Br_2 + H_2O \rightleftharpoons HBr + HOBr}
Explicação didática: uma molécula de \mathrm{Br_2} reage com uma molécula de \mathrm{H_2O} para formar uma molécula de ácido bromídrico ( \mathrm{HBr}) e uma de ácido hipobromoso ( \mathrm{HOBr}). Essa equação costuma estar em equilíbrio (seta dupla) — nem todo \mathrm{Br_2} se transforma.

Passo 5

Convertendo as espécies ácidas para as suas formas iônicas em água (útil para entender pH e comportamento):
  • \mathrm{HBr} é um ácido forte e praticamente se dissocia completamente: \mathrm{HBr \to H^+ + Br^-}.
  • \mathrm{HOBr} é um ácido fraco ( \mathrm{p}K_a\approx 8,6), portanto em água neutra pode estar como \mathrm{HOBr} ou parcialmente dissociado em \mathrm{H^+} e \mathrm{OBr^-}.
Somando as dissociações ao lado direito da equação molecular obtemos a equação iônica global (também em equilíbrio):
\mathrm{Br_2 + H_2O \rightleftharpoons 2\,H^+ + Br^- + OBr^-}
Observação prática: essa é uma forma útil para ver que a reação gera íons \mathrm{Br^-} e \mathrm{OBr^-} e prótons \mathrm{H^+}; o equilíbrio depende do pH.

Passo 6

Em meio básico a reação é mais frequentemente escrita eliminando explicitamente os \mathrm{H^+}: ao neutralizar os prótons com \mathrm{OH^-} obtemos a equação típica em solução básica:
\mathrm{Br_2 + 2\,OH^- \longrightarrow Br^- + OBr^- + H_2O}
Como isso foi obtido: soma-se 2\,\mathrm{OH^-} à equação iônica do passo anterior para neutralizar os 2\,\mathrm{H^+} e formar \mathrm{H_2O}. Essa reação é muito usada na produção de hipobromito em soluções alcalinas.

Passo 7

Notas finais e interpretação prática (para a prova):
  • Nem todo o \mathrm{Br_2} precisa reagir; parte pode permanecer como \mathrm{Br_2} dissolvido (cor marrom-avermelhada da solução). Em água neutra existe um equilíbrio entre \mathrm{Br_2}, \mathrm{HOBr} e \mathrm{Br^-}.
  • Em meio alcalino predomina \mathrm{OBr^-} (hipobromito); em meio ácidificado a reação de disproportionamento é deslocada para a esquerda, preservando mais \mathrm{Br_2}.
  • Reações apresentadas são as que costumam ser pedidas em exercícios: equação molecular de hidrolise/disproporção e a forma em meio básico.

Resposta

\mathrm{Br_2 + H_2O \rightleftharpoons HBr + HOBr}
\mathrm{Br_2 + H_2O \rightleftharpoons 2\,H^+ + Br^- + OBr^-}
\mathrm{Br_2 + 2\,OH^- \longrightarrow Br^- + OBr^- + H_2O}

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