Aplicando o conceito de Pearson, responda para cada item se a reação deverá apresentar uma constante de equilíbrio maior do que 1 (reação deslocada para os produtos). Justifique suas respostas em todos os itens.
Passo 1
O enunciado dá a reação de troca de ligantes sobre o íon prata:
A pergunta é: esta reação terá constante de equilíbrio maior do que 1 (ou seja, estará deslocada para os produtos)? É preciso justificar a resposta.
Passo 2
O conceito de Pearson (princípio HSAB — Hard and Soft Acids and Bases) diz, em palavras simples:
- Ácidos/bases “duros” são pequenos, pouco polarizáveis e com alta densidade de carga; preferem se ligar a bases/ácidos também duros.
- Ácidos/bases “moles” (soft) são grandes, mais polarizáveis; preferem se ligar entre si.
A ideia prática: ligações ácido-base mais compatíveis em dureza/miolo são mais estáveis. Vou usar isso para comparar a estabilidade dos complexos de prata come com .
Passo 3
Classificação dos pares aqui:
-
: é um ácido de Pearson macio (soft). Justificativa curta: íon prata é relativamente polarizável e forma bem ligações covalentes com ligantes suaves (é típico de metais de transição monovalentes, grande polarizabilidade). -
: é um base relativamente suave (soft/borderline‑soft). Tem carga distribuída (C≡N com ressonância e capacidade de aceitar/doar elétrons por ligação π), é polarizável e forma complexos muito estáveis com metais suaves. -
: é uma base mais “borderline” (menos suave que ); é mais polarizável que F^- mas, em comparação com CN^-, costuma formar complexos menos fortes com metais suaves como Ag^+.
Portanto, qualitativamente,
(soft) combina melhor com
(soft) do que com
(menos soft).
Passo 4
Como consequência do passo anterior, o complexo
é termodinamicamente muito mais estável (ligação mais forte) do que
. Em linguagem de constantes de formação: a constante de formação
é muito maior que a constante análoga
.
Passo 5
Agora escrevemos a constante de equilíbrio
para a reação dada. Definindo
como
usando as definições de
e
(ver passo anterior) encontra-se uma relação simples entre
e as constantes de formação:
Logo, se
é muito maior que
(o que segue do princípio HSAB e da estabilidade conhecida dos complexos de prata com cianeto), então
Passo 6
Interpretação química final: a reação de troca de ligantes favorece o lado do reagente contendo
. Ou seja, o equilíbrio está deslocado para a esquerda (favorecendo
e
), e não para os produtos
e
.
Resposta
Não — a constante de equilíbrio é menor do que 1; a reação está deslocada para os reagentes, pois
(ácido soft) forma um complexo muito mais estável com
(base soft) do que com
.