Escreva as equações completas das reações ácido-base em equilíbrio da protonação da penicilina pelo ácido HX (três equações) e das reações ácido-base em equilíbrio da desprotonação da penicilina protonada pela base (três equações).
Passo 1
Beleza, vamos dar um jeito nessa questão! Basicamente, a gente precisa escrever as equações completas das reações ácido-base que acontecem quando a penicilina é protonada pelo ácido HX e quando a penicilina protonada perde um próton na presença de uma base. O conteúdo aqui é de Química, especificamente de acidologia e equilíbrio químico. Para resolver, vamos precisar entender como os ácidos e as bases reagem, especialmente envolvendo a penicilina.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa protonação. Protonação é quando uma molécula, que no caso é a penicilina, ganha um próton (H⁺). O ácido HX doa esse próton para a penicilina. A equação geral fica assim:
Aqui, a penicilina ganha um próton e se torna seu íon protonado, enquanto o ácido HX libera o íon X⁻.
Passo 3
Agora, vamos detalhar três possíveis reações de protonação da penicilina pelo ácido HX. Supondo que a penicilina tenha diferentes grupos que podem ser protonados, as reações podem ser:
- Protonação do grupo amina:
- Protonação do grupo carboxila:
- Protonação do grupo sulfhidrila:
Cada uma dessas reações mostra a penicilina ganhando um próton em diferentes locais da sua estrutura.
Passo 4
Agora vamos para a desprotonação. Desprotonação é quando a penicilina protonada perde um próton na presença de uma base. A base retira o próton, revertendo a penicilina para seu estado original e formando a base conjugada.
A equação geral fica assim:
Aqui, a penicilina perde o próton e a base ganha esse próton.
Passo 5
Vamos detalhar agora três possíveis reações de desprotonação da penicilina protonada pela base. Considerando os mesmos grupos que foram protonados:
- Desprotonação do grupo amina:
- Desprotonação do grupo carboxila:
- Desprotonação do grupo sulfhidrila:
Essas reações mostram a penicilina perdendo um próton em cada um dos grupos, reagindo com a base para formar a base protonada.
Resposta
As equações completas das reações ácido-base em equilíbrio são:
Protonação da penicilina pelo ácido HX:
Desprotonação da penicilina protonada pela base: