Escreva as fórmulas dos ácidos conjugados de
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O};

Passo 1

O enunciado pede: "Escreva as fórmulas dos ácidos conjugados de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}".
Informações dadas: a única espécie fornecida é a molécula \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}. A tarefa é encontrar as fórmulas das espécies que são os ácidos conjugados de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Passo 2

Conceito chave — o que é um ácido conjugado: segundo a teoria de Brønsted–Lowry, um ácido é uma espécie que doa um próton \mathrm{H}^+ e uma base é a espécie que aceita um próton. O ácido conjugado de uma base B é a espécie que se forma quando B aceita um próton. Em fórmula geral:
B + \mathrm{H}^+ \longrightarrow BH^+
Aqui B é a base original, \mathrm{H}^+ é o protón (íon hidrogénio) e BH^+ é o ácido conjugado. Dica prática (útil na prova): para obter o ácido conjugado de uma base, some um átomo de hidrogénio \mathrm{H} à fórmula e aumente a carga total em +1 (porque foi adicionado um \mathrm{H}^+).

Passo 3

Aplicando ao caso específico de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: aqui a água atua como base (aceita um próton). Escrevendo a reação de protonação:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + \mathrm{H}^+ \longrightarrow \mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^+
Portanto, a fórmula do ácido conjugado mais simples e comum de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} é \mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^+, chamado íon hidrônio (ou hidronium). Explicação do porquê: adicionou-se um protón \mathrm{H}^+ à água, ficando um átomo de hidrogénio extra e a carga total aumenta em +1.

Passo 4

Observação prática sobre solução aquosa (importante para exames e compreensão): na água livre o protão \mathrm{H}^+ não existe isolado — ele fica solvatado por moléculas de água, formando aglomerados protonados. As representações comuns desses aglomerados (também consideradas formas de “ácidos conjugados” do sistema água + próton) são:
\mathrm{H}_5\mathrm{O}_2^+ \quad\text{(complexo Zundel)}
\mathrm{H}_9\mathrm{O}_4^+ \quad\text{(complexo Eigen)}
Essas fórmulas mostram o protão compartilhado entre moléculas de água e são representações mais realistas do protão em solução aquosa. Em química de nível básico a resposta esperada normalmente é \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+, mas é útil saber que existem essas formas hidratadas.

Passo 5

Exemplo rápido para fixar o procedimento (como aplicar na prova): se pedirem o ácido conjugado de \mathrm{NH}_3, aplica-se a mesma regra — soma-se um \mathrm{H} e a carga aumenta em +1:
\mathrm{NH}_3 + \mathrm{H}^+ \longrightarrow \mathrm{NH}_4^+
Mesmo raciocínio que usamos para a água. Se ficar nervoso na prova, lembra: “somar um H, somar +1 na carga”.

Passo 6

Resumo e ânimo: o ácido conjugado direto e simples de \mathrm{H}_2\mathrm{O} é \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+. Há também formas hidratadas mais realistas ( \mathrm{H}_5\mathrm{O}_2^+, \mathrm{H}_9\mathrm{O}_4^+), que vale mencionar se a questão pedir detalhes sobre o próton em solução aquosa. Força aí — você já está no caminho certo ao pedir resolução passo a passo!

Resposta

\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+
\mathrm{H}_5\mathrm{O}_2^+
\mathrm{H}_9\mathrm{O}_4^+

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