Observe as seguintes etapas elementares:
a. Indique o(s) intermediário(s) e catalisador, se houver.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem uma sequência de reações químicas e precisamos identificar os intermediários e, se houver, o catalisador envolvido nesse processo. Para isso, vamos precisar entender o que são intermediários e catalisadores na química e analisar cada etapa da reação fornecida.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre intermediários. Eles são espécies químicas que aparecem nas etapas intermediárias de uma reação, ou seja, são formadas em uma etapa e consumidas em outra. Eles não aparecem nos reagentes iniciais nem nos produtos finais.
Já o catalisador é uma substância que acelera a reação sem ser consumida por ela. Isso significa que o catalisador participa de uma ou mais etapas da reação, mas no final, ele não aparece como produto.

Passo 3

Vamos analisar cada etapa da reação fornecida:
  1. Primeira etapa:
    Aqui, o HBr e o O₂ reagem para formar o HOOBr.
  2. Segunda etapa:
    Nesta etapa, o HOOBr e o HBr reagem na presença de um íon H⁺ para formar HOBr.
  3. Terceira etapa:
    Aqui, o HOBr e o HBr reagem para formar água, bromo e regenerar o íon H⁺.

Passo 4

Agora, vamos identificar os intermediários. Estes são os compostos que aparecem no meio das reações:
  • HOOBr na primeira e segunda etapa.
  • HOBr na segunda e terceira etapa.
  • H⁺ aparece na segunda e é regenerado na terceira etapa.
Como o H⁺ é regenerado no final, ele atua como um catalisador, porque participa da reação mas não é consumido.

Passo 5

Resumindo:
  • Intermediários: HOOBr e HOBr.
  • Catalisador: H⁺.

Resposta

Os intermediários são o HOOBr e o HOBr, e o íon H⁺ atua como catalisador na reação.

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