9 (UFPR) Considere as seguintes reações:
\mathrm{Al}^{3+}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow\left[\mathrm{Al}\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right)_{6}\right]^{3+}
\mathrm{Cu}^{2+}+4 \mathrm{NH}_{3} \longrightarrow\left[\mathrm{Cu}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]^{2+}
\mathrm{HCl}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}+\mathrm{Cl}^{-}
2 \mathrm{HCl}+\mathrm{CO}_{3}^{2-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{CO}_{3}+2 \mathrm{Cl}^{-}
Essas reações são consideradas ácidos-base:
a. somente por Arrhenius.
b. somente por Lewis.
c. por Arrhenius e Brønsted-Lowry.
d. por Arrhenius e Lewis.
e. por Brønsted-Lowry e Lewis.

Passo 1

O enunciado nos dá quatro reações químicas e pede em quais teorias de ácido-base elas se enquadram. As teorias a considerar são Arrhenius (ácido gera \mathrm{H}^{+} e base gera \mathrm{OH}^{-} em água), Brønsted-Lowry (ácido doa próton e base recebe próton) e Lewis (ácido aceita par de elétrons e base doa par de elétrons).

Passo 2

Analisando \mathrm{Al}^{3+}+6 \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\longrightarrow[\mathrm{Al}(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}]^{3+}
e \mathrm{Cu}^{2+}+4 \mathrm{NH}_{3}\longrightarrow[\mathrm{Cu}(\mathrm{NH}_{3})_{4}]^{2+}:
não há transferência de próton, mas sim doação de par de elétrons de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} ou de \mathrm{NH}_{3} para o cátion metálico. São reações típicas de Lewis (ácido de Lewis: cátion, base de Lewis: ligante).

Passo 3

Analisando \mathrm{HCl}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\longrightarrow \mathrm{H}_{3}\mathrm{O}^{+}+\mathrm{Cl}^{-}:
há doação de \mathrm{H}^{+} pelo \mathrm{HCl} (ácido de Arrhenius e Brønsted-Lowry) e recepção desse próton pela água (base de Brønsted-Lowry).

Passo 4

Analisando 2\,\mathrm{HCl}+\mathrm{CO}_{3}^{2-}\longrightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3}+2\,\mathrm{Cl}^{-}:
há transferência de prótons do \mathrm{HCl} para o íon \mathrm{CO}_{3}^{2-}. Isso caracteriza um par ácido-base segundo Brønsted-Lowry (o \mathrm{CO}_{3}^{2-} é base de Brønsted-Lowry), mas não é uma reação típica de Arrhenius, pois não aparece diretamente \mathrm{OH}^{-}.

Passo 5

Resumo das classificações:
– Reações 1 e 2: só Lewis.
– Reação 3: Arrhenius e Brønsted-Lowry (e também Lewis, mas já cobertas abaixo).
– Reação 4: só Brønsted-Lowry.
Para que todas as quatro sejam consideradas ácido-base, precisamos das teorias de Lewis (cobre 1 e 2) e de Brønsted-Lowry (cobre 3 e 4).

Resposta

e. por Brønsted-Lowry e Lewis.

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