Exame de Física e Química A 2026 · Época especial — item 3.2.2, resolvido

O ponto de partida. Pela teoria de Brønsted-Lowry, um ácido é uma espécie que cede protões (${\mathrm{H}}^{+}$) e uma base é uma espécie que os aceita. Um ácido diprótico tem dois protões ionizáveis e cede-os um de cada vez, em duas ionizações sucessivas, cada uma com a sua constante. Na primeira, dada no enunciado, o ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ cede um protão à água e fica ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_7{\mathrm{O}}_6^{-}$. A segunda ionização parte de quem ficou com o segundo protão: o ião ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_7{\mathrm{O}}_6^{-}$.

1.º — escrever a segunda ionização

O ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_7{\mathrm{O}}_6^{-}$ cede um protão à água; a água, que funciona como base, aceita-o e forma o ião oxónio:

Perder um ${\mathrm{H}}^{+}$ faz duas coisas ao mesmo tempo: tira um átomo de hidrogénio (${\mathrm{H}}_7\to {\mathrm{H}}_6$) e acrescenta uma carga negativa ($-\to 2-$). As duas espécies que resultam são ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$.

Resposta: opção (C) — ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$.

os átomos e as cargas conservam-se

Confere a equação. Hidrogénios: $7+2=9$ nos reagentes, $6+3=9$ nos produtos. Carga: $-1+0=-1$ nos reagentes, $-2+1=-1$ nos produtos. Bate certo — e é este teste que elimina as outras opções sem precisares de mais nada.

a origem de cada opção errada

• (A) ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_7{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$ — aumenta a carga sem tirar o hidrogénio: é como se o ião perdesse um protão e o protão continuasse lá. Os hidrogénios não batem ($9$ de um lado, $10$ do outro).
• (B) ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ — acerta na base conjugada, mas deixa a água tal como estava, como se o protão desaparecesse. Numa ionização em água, o protão cedido é aceite pela água e forma ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$; as cargas não batem ($-1$ de um lado, $-2$ do outro).
• (D) ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_7{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ — os dois erros juntos: nem o hidrogénio sai do ião, nem a água o recebe.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla, e facultativo: dos oito itens facultativos da prova, só contam os quatro com melhor pontuação. Os $10$ pontos são tudo ou nada.

• Partir de ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ outra vez. A segunda ionização é do ião que resultou da primeira; o ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ a perder dois protões de uma vez daria ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_6^{2-}$ e dois ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$, que não é o que se pergunta.
• Mexer só na carga ou só nos hidrogénios. Ceder um protão muda os dois ao mesmo tempo. Confere sempre átomos e cargas dos dois lados.
• Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale $0$ de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas opções, escolhe uma.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Num ácido poliprótico, cada ionização tira um ${\mathrm{H}}^{+}$ à espécie que resultou da anterior: ${\mathrm{H}}_2\mathrm{A}\to \mathrm{H}{\mathrm{A}}^{-}\to {\mathrm{A}}^{2-}$, e em cada passo forma-se um ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$. Ao perder um protão, a espécie fica com menos um hidrogénio e mais uma carga negativa. As ionizações sucessivas são cada vez menos extensas ($K_{{\mathrm{a}}_2}<K_{{\mathrm{a}}_1}$), e é por isso que muitas vezes se considera só a primeira, como no item 3.2.1.