Questão 13: Para cada uma das reações abaixo, indique os produtos da reação e identifique as espécies ácidas e as espécies básicas
\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \leftrightarrows

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) \leftrightarrows
e pede que eu indique os produtos dessa reação e identifique as espécies ácidas e as espécies básicas.
Informações relevantes dadas: temos \mathrm{NH}_{3} em solução aquosa e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} na fase líquida; a seta dupla indica equilíbrio; preciso indicar os produtos e apontar, em cada lado da reação, quais espécies atuam como ácido e como base.

Passo 2

Conceito essencial (aula rápida e prática): vou usar a definição de Brønsted–Lowry.
  • 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}^{+}).
    No exame, quando você vê duas espécies e uma delas tem um hidrogênio que pode ser transferido, pense “quem doa \mathrm{H}^{+}?” e “quem aceita \mathrm{H}^{+}?”. Água é frequentemente amphotérica (pode doar ou aceitar próton).

Passo 3

Aplicando o conceito ao caso: identifique quem doa e quem aceita próton.
  • \mathrm{NH}_{3} tem um par de elétrons não ligado no nitrogênio e costuma aceitar um \mathrm{H}^{+} para formar \mathrm{NH}_{4}^{+}. Logo \mathrm{NH}_{3} comporta-se como base (aceitadora de próton).
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} pode doar um próton, formando \mathrm{OH}^{-}. Nesse sentido, na presença de \mathrm{NH}_{3} a água doa \mathrm{H}^{+} e age como ácido.
Resumindo a ideia: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} doa \mathrm{H}^{+} → vira \mathrm{OH}^{-}; \mathrm{NH}_{3} aceita \mathrm{H}^{+} → vira \mathrm{NH}_{4}^{+}.

Passo 4

Escrevendo a reação com os produtos formados pela transferência de próton:
\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{NH}_{4}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})
Aqui eu mostro explicitamente que \mathrm{H}^{+} foi transferido de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} para \mathrm{NH}_{3}.

Passo 5

Verificação por conservação de carga e átomos (checagem rápida que você pode fazer na prova sem calculadora):
  • Átomos: à esquerda temos 1 N, 3 H no \mathrm{NH}_{3} e 2 H no \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}; à direita \mathrm{NH}_{4}^{+} tem 1 N e 4 H, e \mathrm{OH}^{-} tem 1 O e 1 H — somando os H dá 4 H à direita; N e H estão balanceados.
  • Carga: à esquerda carga total 0; à direita \mathrm{NH}_{4}^{+} tem carga +1 e \mathrm{OH}^{-} tem carga -1, soma 0. Tudo ok.

Passo 6

Identificando claramente, em termos de Brønsted–Lowry, as espécies ácidas e básicas em cada lado:
  • Lado reagentes: \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq}) = base (aceita \mathrm{H}^{+}); \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) = ácido (dona \mathrm{H}^{+}).
  • Lado produtos: \mathrm{NH}_{4}^{+}(\mathrm{aq}) = ácido conjugado (pode doar \mathrm{H}^{+} para regenerar \mathrm{NH}_{3}); \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) = base conjugada (pode aceitar \mathrm{H}^{+} para regenerar \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}).

Passo 7

Apresentação das pares conjugados (útil na prova para justificar respostas):
  • Par conjugado ácido-base 1: \mathrm{NH}_{4}^{+} (ácido conjugado) / \mathrm{NH}_{3} (base conjugada).
  • Par conjugado ácido-base 2: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} (ácido no sentido desta reação) / \mathrm{OH}^{-} (base conjugada).
    Lembre-se: um par conjugado difere por exatamente um \mathrm{H}^{+}.

Passo 8

Dica prática para a prova (curta e confiante): quando você vir \mathrm{NH}_{3} em água, pense automaticamente em \mathrm{NH}_{4}^{+} e \mathrm{OH}^{-}. É um exemplo clássico de base fraca provocando aumento de \mathrm{OH}^{-} na solução — anote isso rápido e siga a definição de Brønsted–Lowry para justificar.

Resposta

\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{NH}_{4}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})
Reagentes: \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq}) = base; \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) = ácido.
Produtos: \mathrm{NH}_{4}^{+}(\mathrm{aq}) = ácido conjugado; \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) = base conjugada.

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