9.16 Qual é a tendência do caráter hidrídico do
e
? Qual é o agente redutor mais forte? Dê as equações para a reação do
com excesso de
lm.
Passo 1
O enunciado pede três coisas: (1) indicar a tendência do caráter hidrídico (ou seja, quão “hidridicamente negativo” é o hidrogênio ligado ao átomo central) dos íons
,
e
; (2) dizer qual deles é o agente redutor mais forte; (3) escrever as equações para a reação do
com excesso de
. Informação adicional importante do enunciado: temos os ânions tetra-hidreto de átomos do grupo 13 e há excesso de ácido clorídrico aquoso.
Passo 2
O que significa “caráter hidrídico” e como avaliar isso (mini-aula rápida e prática).
- “Caráter hidrídico” quer dizer quanto o átomo de hidrogênio no composto tem comportamento de hidrido (
), isto é, quanta densidade eletrônica está no H e quão facilmente ele doa um par de elétrons/proporciona para reagir (por exemplo, atacar um próton e gerar ou reduzir outra espécie). - Fatores que tornam o hidrogênio mais hidrídico (mais negativo):
- Maior diferença de eletronegatividade entre o átomo central (M) e o hidrogênio, quando M é mais eletropositivo o hidrogênio fica mais negativo.
- Maior caráter iônico da ligação M–H (quando a ligação é menos covalente/mais polar, H carrega mais carga negativa).
- Maior polarizabilidade do átomo central também pode estabilizar a carga e facilitar transferência de elétrons.
- Em provas: a forma rápida é comparar eletronegatividades do átomo central e pensar em polaridade da ligação M–H; também considerar tamanhos atômicos e efeitos periódicos (maior electropositividade → hidrídio mais disponível).
Passo 3
Dados práticos (valores de eletronegatividade de Pauling usados para raciocínio):
-
-
-
Interpretação desses números: quanto menordo átomo central, mais eletropositivo ele é e, portanto, maior tendência em doar densidade para os hidrogênios (os hidrogênios ficam mais negativos).
Passo 4
Aplicando a regra aos três ânions:
- Para
: é relativamente mais eletronegativo ( ), então as ligações B–H têm caráter mais covalente e os H são menos carregados negativamente. - Para
: é o menos eletronegativo ( ), então tem maior caráter iônico nas ligações Al–H comparado a B–H; os H ficam com maior densidade negativa (mais hidrídicos). - Para
: , fica entre B e Al, logo o caráter hidrídico deve ficar entre os dois.
Conclusão por comparação simples das eletronegatividades: o caráter hidrídico aumenta na ordem
Passo 5
Ligando caráter hidrídico com poder redutor (mini-aula):
- Um agente redutor doa elétrons (ou efetivamente doa
em reações de redução por hidrido). Quanto mais disponível estiver o (mais hidrídico), mais forte é o agente redutor. - Portanto, o íon com maior caráter hidrídico será também o mais forte redutor entre os três.
- Usando a ordem do Passo 4, o agente redutor mais forte é
Comentário prático: isso é consistente com a experiência em síntese orgânica —
é um redutor muito mais forte e menos seletivo que
.
Passo 6
Escrevendo as equações para a reação do
com excesso de
— passo a passo de balanceamento e raciocínio:
- Cada hidrido (
) reage com um próton ( ) para formar : - No ânion
há quatro hidridos; portanto são necessários quatro prótons para protonar todos eles, produzindo quatro moléculas de e oxidando/solvatando o gálio para : Verificação de cargas: à esquerda ; à direita dá — ok. - Se você trabalha com o sal contendo um cátion qualquer
(por exemplo ou ), a equação molecular com em excesso fica (balanceada): onde Exemplos específicos: - Observação: a forma neta iônica (sem o cátion espectador) e a forma com sal são úteis em provas — ambas foram apresentadas.