Questão 12: Conceitos iniciais sobre ácidos e bases foram propostos pelo químico seco Svante Arrhenius, em 1887. Em seguida, e de forma independente, novos conceitos foram formulados pelo dinamarquês Johannes Brönsted e pelo inglês Thomas Lowry, coincidentemente no mesmo ano, em 1923. Diante disso, responda:
Sabendo que o íon hidrogenosulfito é anfótero, escreva a equação química que descreve sua reação com a água, na qual o íon atue como uma base.

Passo 1

O enunciado pede: “Sabendo que o íon hidrogenosulfito é anfótero, escreva a equação química que descreve sua reação com a água, na qual o íon atue como uma base.”\n
Informações relevantes fornecidas no enunciado:
  • O íon hidrogenosulfito é anfótero (pode agir como ácido ou como base).
  • Queremos a reação com a água em que esse íon atua especificamente como base (ou seja, aceita um próton).

Passo 2

Escolha do método: vamos usar o conceito de ácido e base segundo Brönsted–Lowry (essencial para escrever a equação de transferência de próton). Vou explicar por quê e como isso funciona, passo a passo, sem pular etapas.\n
Motivo: a questão fala em “ato como base” e envolve transferência de próton entre íon e água — a definição de Brönsted–Lowry é a mais direta para modelar isso (base = aceitadora de próton; ácido = doadora de próton).

Passo 3

Definição e ideia central (aula rápida e amigável):\n
  • Segundo Brönsted–Lowry, uma base é uma espécie que aceita um próton, \mathrm{H^+}. Uma reação ácido–base é, portanto, uma transferência de \mathrm{H^+} de um doador (ácido) para um aceitador (base).\n
  • A água \mathrm{H_2O} é anfiprótica: pode agir como ácido (doar \mathrm{H^+}) ou como base (aceitar \mathrm{H^+}), dependendo do parceiro. Aqui o enunciado pede o caso em que a água doa um próton para o hidrogenosulfito.

Passo 4

Identificação das espécies (símbolos químicos e o que representam):\n
  • O íon hidrogenosulfito é \mathrm{HSO_3^-}.\n
  • A água é \mathrm{H_2O}.\n
  • Se \mathrm{HSO_3^-} aceita um próton \mathrm{H^+}, forma-se o ácido correspondente, \mathrm{H_2SO_3} (ácido sulfuroso, neutro).\n
  • Quando a água doa um próton, ela se transforma em hidróxido \mathrm{OH^-} (espécie característica quando a água atua como ácido).

Passo 5

Montagem conceitual da reação por transferência de próton (sem ainda repetir a resposta final):\n
  • Etapa parcial 1: escrita da aceitação de próton pelo hidrogenosulfito:
\mathrm{HSO_3^-} + \mathrm{H^+} \longrightarrow \mathrm{H_2SO_3}
Isso mostra a essência: a base recebe \mathrm{H^+} e vira o ácido conjugado.\n
  • Etapa parcial 2: a fonte do próton é a água, que ao doar \mathrm{H^+} vira \mathrm{OH^-}:
\mathrm{H_2O} \longrightarrow \mathrm{H^+} + \mathrm{OH^-}
  • Juntando as duas etapas (ou seja, combinando a doação de \mathrm{H^+} pela água com a aceitação por \mathrm{HSO_3^-}), obtemos a reação global ácido–base desejada.

Passo 6

Verificação de conservação (átomos e cargas) — faça isso na prova para checar que sua equação está correta:\n
  • Contagem de átomos (esquerda vs direita):\n
    • Hidrogênio: \mathrm{HSO_3^-} tem 1 H e \mathrm{H_2O} tem 2 H ⇒ total 3 H à esquerda. À direita, \mathrm{H_2SO_3} tem 2 H e \mathrm{OH^-} tem 1 H ⇒ total 3 H. OK.\n
    • Enxofre: 1 S em ambos os lados. OK.\n
    • Oxigênio: \mathrm{HSO_3^-} tem 3 O e \mathrm{H_2O} tem 1 O ⇒ total 4 O à esquerda. À direita, \mathrm{H_2SO_3} tem 3 O e \mathrm{OH^-} tem 1 O ⇒ total 4 O. OK.\n
  • Verificação de carga:\n
    • Carga à esquerda: \mathrm{HSO_3^-} é -1, \mathrm{H_2O} é neutra ⇒ soma -1.\n
    • Carga à direita: \mathrm{H_2SO_3} é neutra, \mathrm{OH^-} é -1 ⇒ soma -1.\n
      Portanto, tanto massa quanto carga estão conservadas — sinal de que a equação está correta.

Passo 7

Comentário adicional (para fixar a ideia):\n
  • Como o íon é anfótero, também poderia agir como ácido — por exemplo, doando um próton para a água e formando \mathrm{SO_3^{2-}} e \mathrm{H_3O^+}. A reação que pediram é o caso oposto, em que ele aceita próton da água.\n
  • Dica prática para prova: identifique sempre quem está aceitando \mathrm{H^+} (base) e quem está doando (ácido). Escreva as duas metades (doação e aceitação) e combine-as; em seguida confira conservação de átomos e cargas como fizemos.

Resposta

\mathrm{HSO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3 + OH^-}

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