Responda as perguntas:
Determine o ácido de Brønsted-Lowry e a base de Brønsted-Lowry no lado esquerdo de cada uma das seguintes equações, bem como o ácido conjugado e a base conjugada no lado direito:
(a) \mathrm{NH}_{4}{ }^{+}(a q)+\mathrm{CN}(a q) \rightleftharpoons \mathrm{HCN}(a q)+\mathrm{NH}_{3}(a q)

Passo 1

O enunciado pede: determinar o ácido de Brønsted–Lowry e a base de Brønsted–Lowry no lado esquerdo da reação, e também determinar o ácido conjugado e a base conjugada no lado direito, para a equação dada. As espécies fornecidas no enunciado são: \mathrm{NH}_{4}^{+}(aq), \mathrm{CN}(aq) (vou interpretar isto como \mathrm{CN}^{-}(aq) porque, para essa reação fazer sentido como transferência de próton, o cianeto deve estar carregado negativamente) e, no lado direito, \mathrm{HCN}(aq) e \mathrm{NH}_{3}(aq). A equação completa considerada é:
\mathrm{NH}_{4}^{+}(aq) + \mathrm{CN}^{-}(aq) \rightleftharpoons \mathrm{HCN}(aq) + \mathrm{NH}_{3}(aq).

Passo 2

O que é um ácido e uma base segundo Brønsted–Lowry? Vou explicar passo a passo e com jeitinho de conversa:
  • Um ácido de Brønsted–Lowry é qualquer espécie que doa um próton, isto é, que libera um \mathrm{H}^{+}. Em símbolos: se A é ácido,
A \longrightarrow A^{-} + \mathrm{H}^{+},
ou mais geralmente A \rightleftharpoons B + \mathrm{H}^{+}.
  • Uma base de Brønsted–Lowry é qualquer espécie que aceita um próton, ou seja, captura um \mathrm{H}^{+}. Em símbolos: se B é base,
B + \mathrm{H}^{+} \longrightarrow BH.
Essas definições são locais à reação: numa mesma reação uma espécie pode ser ácido e formar sua base conjugada; outra recebe o próton e forma seu ácido conjugado.

Passo 3

Como reconhecer o doador e o aceitador de próton na reação dada? A ideia é olhar que mudança cada espécie sofre do lado esquerdo para o direito: perde ou ganha um \mathrm{H}^{+}? Escrevemos as transformações que parecem ocorrer:
\mathrm{NH}_{4}^{+} \longrightarrow \mathrm{NH}_{3} + \mathrm{H}^{+}
e
\mathrm{CN}^{-} + \mathrm{H}^{+} \longrightarrow \mathrm{HCN}.
Isso mostra que a primeira espécie ( \mathrm{NH}_{4}^{+}) está perdendo um próton e a segunda ( \mathrm{CN}^{-}) está ganhando um próton.

Passo 4

Identificando ácido e base no lado esquerdo: pela definição de Brønsted–Lowry,
  • a espécie que doa próton é o ácido. Como \mathrm{NH}_{4}^{+} doa \mathrm{H}^{+} para virar \mathrm{NH}_{3}, então \mathrm{NH}_{4}^{+} é o ácido no lado esquerdo;
  • a espécie que aceita próton é a base. Como \mathrm{CN}^{-} aceita \mathrm{H}^{+} para virar \mathrm{HCN}, então \mathrm{CN}^{-} é a base no lado esquerdo.

Passo 5

O que são ácido conjugado e base conjugada? Explico devagar: quando um ácido doa um próton, o que sobra é a sua base conjugada — elas diferem por exatamente um próton. Quando uma base aceita um próton, o produto é o seu ácido conjugado — também diferem por exatamente um próton. Aplicando isso aqui:
  • \mathrm{NH}_{4}^{+} (ácido) doa um \mathrm{H}^{+} e vira \mathrm{NH}_{3}. Então \mathrm{NH}_{3} é a base conjugada de \mathrm{NH}_{4}^{+}.
  • \mathrm{CN}^{-} (base) aceita um \mathrm{H}^{+} e vira \mathrm{HCN}. Então \mathrm{HCN} é o ácido conjugado de \mathrm{CN}^{-}.

Passo 6

Resumo da transferência de próton com as correspondências de conjugados (para fixar):
  • Par conjugado ácido/base 1: \mathrm{NH}_{4}^{+} (ácido) \rightleftharpoons \mathrm{NH}_{3} (base conjugada). Elas diferem por um \mathrm{H}^{+}.
  • Par conjugado ácido/base 2: \mathrm{HCN} (ácido conjugado) \rightleftharpoons \mathrm{CN}^{-} (base). Elas também diferem por um \mathrm{H}^{+}.

Resposta

Ácido (lado esquerdo): \mathrm{NH}_{4}^{+}
Base (lado esquerdo): \mathrm{CN}^{-}
Ácido conjugado (lado direito): \mathrm{HCN}
Base conjugada (lado direito): \mathrm{NH}_{3}

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