12.8 Prediga se cada um dos seguintes solutos consegue tomar
(líquido) um ácido de Lewis mais forte ou uma base de Lewis mais forte: (a)
, (b)
, (c) CsF .
Passo 1
O enunciado pede: para cada um dos solutos listados — (a)
, (b)
e (c) CsF — prever se ele faz com que o
(líquido) se comporte como um ácido de Lewis mais forte ou como uma base de Lewis mais forte (ou se não há efeito importante). Informações relevantes dadas: os três solutos são espécies de flúor/antimônio/cesio e o solvente/sistema é
líquido. Não há outras informações numéricas; a previsão deve ser qualitativa com base no comportamento ácido/base de Lewis (doação/aceitação de pares eletrônicos ou, no caso de halogenofluoretos, de íons fluoreto).
Passo 2
Breve revisão didática (o que é preciso entender para responder).
- Definição prática: um ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de elétrons; uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons. No chemistry dos fluoretos, isso costuma se manifestar como aceitação/doação de íon fluoreto
. - Regra prática útil aqui: se um soluto é um doador de
(fornece fluoreto livre), então ele tornará o mais propenso a aceitar — isto é, fará o comportar-se como um ácido de Lewis. Se um soluto for um aceitador forte de (um grande captador de fluoreto), ele vai retirar do , fazendo o doar fluoreto — isto é, se comportar como uma base de Lewis. - Exemplos concretos (úteis para a prova): reação típica de aceitação de
aqui
atua como ácido de Lewis (aceita
). Outra reação típica, com um aceitador muito forte como
, é a abstração de
:
aqui
doa
e atua como base de Lewis.
Passo 3
Análise detalhada de
(item a).
- O que é
? É um aceitador de fluoreto muito forte — um “superácido de Lewis” em química de fluoretos. Ele tem alta afinidade por e forma o ânion estável . - Consequência prática: em presença de
o equilíbrio shown acima favorece a transferência de um de para , gerando e . - Interpretação ácido/base de Lewis: como
está doando para , ele está atuando como uma base de Lewis. Portanto a presença de faz com que o se comporte de forma mais básica (mais doadora de par eletrônico / de ). - Resumo curto:
torna um agente mais básico de Lewis.
Passo 4
Análise detalhada de
(item b).
- Observação importante sobre a fórmula: o parceiro relevante na química fluoroantimônio é o ânion hexafluoroantimonato
— ou seja, a espécie já contém o ligado ao . Esse ânion é conhecido por ser muito pouco coordenante e extremamente fraco como doador de pares (pouco básico). - Consequência prática:
não é um bom doador de (não vai fornecer facilmente para que aceite) e também não é um novo aceitador forte (ele já é a forma “fluoridada” estável do antimônio). Portanto não promove transferência significativa de entre si e . - Interpretação ácido/base de Lewis: como
é praticamente não coordenante/ muito fraco como base de Lewis, a sua presença não fará tornar-se marcadamente mais ácido nem muito mais básico — não há contribuição forte que force a doar ou aceitar . - Resumo curto:
(ou uma sal com esse ânion) tem efeito negligenciável sobre se se torna mais ácido ou mais básico; é essencialmente inerte do ponto de vista de tornar mais ácido ou mais básico.
Passo 5
Análise detalhada de CsF (item c).
- O que é CsF? É uma fonte de
relativamente “livre” em sólidos e, quando possível de dissolver ou dispersar, fornece o ânion fluoreto disponível para interagir com espécies aceitadoras. - Reação esperada com
:
ou seja, o fluoreto do CsF pode ser aceito por
, formando o ânion
(com
como contra-íon).
- Interpretação ácido/base de Lewis: nesta transformação
está aceitando (aceita um par de elétrons), portanto atua como ácido de Lewis. A presença de uma fonte de como CsF faz com que se comporte como um ácido de Lewis mais forte (mais propenso a aceitar ). - Resumo curto: CsF torna
um agente mais ácido de Lewis.
Passo 6
Resumo final e dicas para a prova (como lembrar isso rápido).
- Regra de bolso: se o soluto é um captador forte de fluoreto (ex.:
), ele puxa de → atua como base de Lewis. - Se o soluto fornece fluoreto livre (ex.: CsF), então
aceita → atua como ácido de Lewis. - Se o soluto é um ânion muito pouco coordenante e já “fluoridado” (ex.:
), não há interação significativa e portanto nenhum reforço claro para tornar mais ácido ou mais básico.
Resposta
(a)
: torna
um agente mais básico de Lewis.
(b) (isto é,
/ sal com esse ânion): sem efeito significativo — não torna
nitidamente mais ácido nem mais básico.
(c) CsF: torna um agente mais ácido de Lewis.
(b)
(c) CsF: torna