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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 11.1 - Ex. 39

Escreva a equação do equilíbrio de transferência de prótons de cada um dos seguintes ácidos fracos e dê a expressão da constante de acidez Ka. Identifique a base conjugada, escreva a equação apropriada para a transferência de prótons e escreva a expressão da constante de basicidade K b . (a) H C l O 2 ; (b) H C N ; (c) C 6 H 5 O H .

Passo 1

Segundo Brønsted, ácido é um doador de prótons e base um receptor de prótons, e todo ácido e base possuem seu conjugado. O conjugado de um ácido por exemplo, é quem está do lado direito da reação, que quando a reação segue o sentido inverso atua como uma base, o mesmo o corre com o conjugado da base.

A equação de equilíbrio para transferência de prótons de um ácido, pode ser escrita como o exemplo abaixo.

H A a q + H 2 O l ⇌ A a q - + H 3 O a q +  

Aqui temos o H A atuando como ácido e sua base conjugada é A - ; e H 2 O como base e H 3 O + como ácido conjugado. E sua constante de acidez é:

K a = A - ∙ H 3 O + H A

A equação de equilíbrio para transferência de prótons da base conjugada, pode ser escrita como o exemplo abaixo.

A a q - + H 2 O l ⇌ H A a q + O H a q -

Aqui temos o A - atuando como base e seu ácido conjugado é H A ; e H 2 O como ácido e O H - como base conjugada. E sua constante de basicidade é:

K b = H A ∙ O H - A -

Passo 2

(a)

H C l O 2 a q + H 2 O l ⇌ C l O 2 a q - - + H 3 O a q +

Á c i d o = H C l O 2

B a s e   c o n j u g a d a = C l O 2

B a s e = H 2 O

Á c i d o   c o n j u g a d o = H 3 O +

K a = C l O 2 - ∙ H 3 O + H C l O 2

Passo 3

C l O 2 a q - + H 2 O l ⇌ H C l O 2 a q + O H a q -

Á c i d o = H 2 O

B a s e   c o n j u g a d a = O H -

B a s e = C l O 2 -

Á c i d o   c o n j u g a d o = H C l O 2

K b = H C l O 2 ∙ O H - C l O 2 -

Passo 4

(b)

H C N a q + H 2 O l ⇌ C N a q - + H 3 O a q +

Á c i d o = H C N

B a s e   c o n j u g a d a = C N -

B a s e = H 2 O

Á c i d o   c o n j u g a d o = H 3 O +

K a = C N - ∙ H 3 O + H C N

Passo 5

C N a q - + H 2 O l ⇌ H C N a q + O H a q -

Á c i d o = H 2 O

B a s e   c o n j u g a d a = O H -

B a s e = C N -

Á c i d o   c o n j u g a d o = H C N

K b = H C N ∙ [ O H - ] C N -

Passo 6

(c)

C 6 H 5 O H a q + H 2 O l ⇌ C 6 H 5 O a q - + H 3 O a q +

Á c i d o = C 6 H 5 O H

B a s e   c o n j u g a d a = C 6 H 5 O -

B a s e = H 2 O

Á c i d o   c o n j u g a d o = H 3 O +

K a = C 6 H 5 O - ∙ H 3 O + C 6 H 5 O H

Passo 7

C 6 H 5 O a q - + H 2 O l ⇌ C 6 H 5 O H a q + O H a q -

Á c i d o = H 2 O

B a s e   c o n j u g a d a = O H -

B a s e = C 6 H 5 O -

Á c i d o   c o n j u g a d o = C 6 H 5 O H

K b = C 6 H 5 O H ∙ [ O H - ] C 6 H 5 O -

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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