Escreva as fórmulas dos ácidos conjugados de
hidrazina,
;
hidrazina,
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Escrever as fórmulas dos ácidos conjugados da hidrazina fornecida como
.
Informações dadas:
- A espécie de partida é a hidrazina, cuja fórmula é
. - Não foram dadas outras restrições (solvente, pH etc.), então considerar as protonações simples por
.
Passo 2
O que é um ácido conjugado (explicação didática):
- Em teoria ácido-base de Brønsted–Lowry, um ácido conjugado é a espécie que resulta quando uma base aceita um próton
. - Em linguagem simples: base
ácido conjugado. - Escrevendo isso genericamente:
- Portanto, para encontrar os ácidos conjugados da hidrazina, protonamos a hidrazina uma vez (formando o monoácido conjugado) e, se possível, protonamos novamente (formando o diácido conjugado).
Passo 3
Estrutura importante da hidrazina (por que é protonável duas vezes):
- A hidrazina tem duas átomos de nitrogênio ligados entre si:
. - Cada nitrogênio tem um par isolado (lone pair) que pode aceitar um próton
. - Como há dois pares isolados em molécula, teoricamente são possíveis até duas protonações (uma em cada nitrogênio).
Passo 4
Primeira protonação — reação e resultado:
- Reação da hidrazina com um próton:
- Explicação passo a passo: o próton se liga ao par isolado de um dos nitrogênios, esse nitrogênio passa a ter quatro ligações (três H e uma ligação ao outro N) e, portanto, fica com carga positiva local; a carga total da molécula passa a ser
. Como os dois N são equivalentes, não importa qual é protonado — fórmula representativa é .
Passo 5
Segunda protonação — reação e resultado:
- Protonando a espécie já protonada:
- Alternativamente, escrevendo a protonação direta em dois prótons:
- Explicação: o segundo nitrogênio aceita outro próton, ficando também com quatro ligações e carga positiva; a carga total da molécula fica
.
Passo 6
Verificação das cargas e nota sobre local de protonação:
- Na mono-protonação a espécie resultante tem carga total
(representada em ). - Na di-protonação a espécie resultante tem carga total
(representada em ). - Observação prática: como os dois nitrogênios são equivalentes, a mono-protonação pode ocorrer em qualquer um deles; por isso a fórmula escrita é suficiente para representar a espécie.