Identifique os ácidos de Brønsted-Lowry entre os reagentes nas seguintes reações:
\mathrm{PO}_{4}^{3-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{HPO}_{4}^{2-}+\mathrm{OH}^{-}

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede. O enunciado apresenta a reação
\mathrm{PO}_{4}^{3-}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightleftharpoons \mathrm{HPO}_{4}^{2-}+\mathrm{OH}^{-}
Os reagentes (espécies do lado esquerdo) são \mathrm{PO}_{4}^{3-} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}. A pergunta pede: identificar os ácidos de Brønsted–Lowry entre esses reagentes.

Passo 2

Relembrando a definição de Brønsted–Lowry (aquela que vamos aplicar passo a passo):
  • Um ácido de Brønsted–Lowry é uma espécie que doa um próton \mathrm{H}^+.
  • Uma base de Brønsted–Lowry é uma espécie que aceita um próton \mathrm{H}^+.
Essa definição é prática: para identificar o ácido numa reação, basta ver qual espécie perde um hidrogênio (ou, equivalentemente, que se transforma num íon/espécie com um próton a menos).

Passo 3

Observo o que acontece com cada reagente ao passar para os produtos:
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} transforma-se em \mathrm{OH}^{-}. Comparando fórmulas, a água perde um próton \mathrm{H}^+:\newline \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\longrightarrow \mathrm{OH}^{-} + \mathrm{H}^{+}.Isso mostra que \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} está doando um próton, portanto comporta-se como ácido de Brønsted–Lowry nesta reação.
  • \mathrm{PO}_{4}^{3-} transforma-se em \mathrm{HPO}_{4}^{2-}. Comparando fórmulas, o fosfato aceita um próton \mathrm{H}^+:\newline \mathrm{PO}_{4}^{3-} + \mathrm{H}^{+}\longrightarrow \mathrm{HPO}_{4}^{2-}.Isso mostra que \mathrm{PO}_{4}^{3-} é a base (aceitadora de próton) nesta reação.

Passo 4

Posso também escrever explicitamente a transferência de próton que ocorre: combinar as duas equações anteriores dá a reação original — a água doa \mathrm{H}^+ e o \mathrm{PO}_{4}^{3-} aceita esse \mathrm{H}^+.
Além disso, são pares conjugados:
  • par conjugado ácido/base: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} (ácido) / \mathrm{OH}^{-} (base conjugada),
  • par conjugado base/ácido: \mathrm{PO}_{4}^{3-} (base) / \mathrm{HPO}_{4}^{2-} (ácido conjugado).
Dica prática para a prova: olhe qual espécie perde um \mathrm{H} ao passar para o outro lado — essa é o ácido; a que ganha um \mathrm{H} é a base.

Passo 5

Resumo humano e encorajador: aqui a água age como ácido doador de próton e o ânion fosfato age como base aceitadora de próton. Tá tranquilo — é só rastrear o \mathrm{H}^+!

Resposta

\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

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