O ácido bórico,
, age como um ácido em água. Entretanto, ele não o faz como um doador de íon hidrogênio; em vez disso, ele atua como um ácido de Lewis com relação ao hidróxido. Descreva esse processo em uma equação para a reação do ácido bórico com solução de hidróxido de sódio.
Passo 1
O enunciado pede: descrever, em uma equação, o processo pelo qual o ácido bórico reage com solução de hidróxido de sódio. Informações importantes fornecidas (ou implicadas):
- O reagente é o ácido bórico
em solução aquosa. - O outro reagente é hidróxido de sódio, ou seja,
em solução aquosa (que fornece e ). - Foi dito que o ácido bórico age como ácido de Lewis em relação ao hidróxido — ou seja, aceita um par de elétrons do
, em vez de doar um próton.
Passo 2
Escrever a equação neta (iótica) mais direta que descreve o processo: quando
coordena-se ao boro de
forma-se o íon tetracoordenado borato:
Esta é a equação chave: mostra que
doa um par de elétrons e o boro passa de trigonal planar para tetraédrico no íon
.
Passo 3
Expliquei agora, passo a passo, por que essa equação faz sentido (aula curta sobre Lewis):
- Em teoria de Lewis, um ácido é qualquer espécie que aceita um par de elétrons; uma base de Lewis é quem doa o par.
- No
o átomo de boro tem apenas seis elétrons na sua camada de valência (estrutura trigonal planar), ficando com um orbital vazio — por isso é capaz de aceitar um par de elétrons. - O
tem um par de elétrons não ligados (lone pair) no oxigênio; esse par pode ser doado para o boro, formando uma ligação coordenada (também chamada de ligação dativa). - O resultado é o íon
, em que o boro fica ligado a quatro grupos hidroxila e a espécie carrega carga negativa total.
Passo 4
Mostrando a mesma ideia com as espécies presentes quando se usa
(equação molecular e iônica completa):
- Em solução,
se dissocia em e . Portanto a reação com pode ser escrita como:
ou, explicitando iões em solução,
Em outras palavras, em meio aquoso forma-se o ânion borato
, que estará acompanhado do cátion
.
Passo 5
Observações práticas e conceito de equilíbrio (para a prova):
- A equação é, na prática, um equilíbrio ácido-base; a extensão depende do pH. Com excesso de base forte empurra-se o equilíbrio para a direita, formando
. - Importante: isso não é uma desprotonação do grupo
do ácido bórico (não é um movimento clássico de H+ de para a base). É formação de uma ligação coordenada entre o e o boro — caráter Lewis. - Em titulações o comportamento aparece como consumo de
até formar o borato; o ponto final corresponde à conversão apreciável em .
Passo 6
Dica rápida para a prova (como escrever para ganhar pontos):
- Se pedirem a equação neta/iótica, escreva exatamente
- Se pedirem reação com
como reagente molecular, escreva
Ambas estão corretas; prefira a neta para enfatizar o papel do
como base de Lewis.