Com base no conceito de Pearson, responda os itens a seguir, justificando sua resposta:
O ion \mathrm{Mn}^{2+} terá reação quimica favorecida com \mathrm{PH}_{3} ou \mathrm{NH}_{3} ?

Passo 1

O que o enunciado pede: decidir, com base no conceito de Pearson (HSAB), se o íon \mathrm{Mn}^{2+} terá reação química favorecida com \mathrm{PH}_{3} ou com \mathrm{NH}_{3}, justificando a escolha.
Informações dadas (tirei diretamente do enunciado): as espécies envolvidas são \mathrm{Mn}^{2+}, \mathrm{PH}_{3} e \mathrm{NH}_{3}. A pergunta é qualitativa: qual interação é energeticamente mais favorecida segundo Pearson?

Passo 2

Explicando o conceito de Pearson (HSAB) passo a passo, do jeitinho que você precisa decorar e aplicar na prova.
  • A ideia central do princípio Hard and Soft Acids and Bases (HSAB) é classificar ácidos e bases em “duros” (hard) e “moles”/“macios” (soft).
  • Regra prática (a regra de Pearson): “hard prefere hard; soft prefere soft”. Ou seja, interações ácido–base são mais estáveis quando ambas as partes têm caráter parecido.
  • Critérios para classificar:
    • Ácidos duros: pequenas cargas efetivas, alto valor de carga por raio (alta densidade de carga), pouco polarizáveis; exemplos típicos: \mathrm{H}^+, \mathrm{Na}^+, \mathrm{Mg}^{2+}.
    • Ácidos moles: maiores, mais polarizáveis, frequentemente com elétrons d bem ocupados; exemplos: \mathrm{Pt}^{2+}, \mathrm{Pd}^{2+}.
    • Bases duras: pequenas, pouco polarizáveis, doadores com elétrons bem localizados (átomos mais eletronegativos, por ex. O e N); exemplos: \mathrm{OH}^-, \mathrm{NH}_3.
    • Bases moles: grandes, muito polarizáveis, doadores com elétrons difusos (S, P, ligações pi); exemplos: \mathrm{RS}^-, \mathrm{PR}_3 (fósforos).
  • Como aplicar em poucos passos na prova: 1) classificar o ácido (a espécie metálica) por carga/raio/polarizabilidade; 2) classificar o ligante/doador (N vs P) por tamanho e polarizabilidade; 3) usar “hard + hard → favorecido” e “soft + soft → favorecido”.

Passo 3

Classificando \mathrm{Mn}^{2+}.
  • Pense nas características de \mathrm{Mn}^{2+}: é um cátion de 1ª série de transição em estado +2, com raio iônico relativamente pequeno e carga dupla. Esses fatores indicam densidade de carga relativamente alta e baixa polarizabilidade.
  • Conclusão prática (com base em densidade de carga e polarizabilidade): \mathrm{Mn}^{2+} é um ácido do tipo duro a borderline (tende a ser duro). Em linguagem de prova: trate \mathrm{Mn}^{2+} como um ácido relativamente duro.

Passo 4

Classificando \mathrm{NH}_{3} e \mathrm{PH}_{3}.
  • \mathrm{NH}_{3}: o par eletrônico doador está no átomo de nitrogênio, que é pequeno, relativamente eletronegativo e pouco polarizável. Isso caracteriza uma base dura. Além disso, \mathrm{NH}_3 é um ligante muito comum e “forte” para cátions de primeira série (formando aminas e complexos amina-metal).
  • \mathrm{PH}_{3}: o par doador está em fósforo, que é maior e muito mais polarizável; \mathrm{PH}_3 é menos basicamente protônica em água e é considerado um ligante mais “mole” (ou pelo menos mais polarizável) comparado com \mathrm{NH}_3. Em termos HSAB, \mathrm{PH}_3 é mais mole/soft que \mathrm{NH}_3.

Passo 5

Aplicando a regra HSAB para decidir qual reação é favorecida.
  • Temos: \mathrm{Mn}^{2+} (ácido relativamente duro) e duas bases: \mathrm{NH}_3 (base dura) e \mathrm{PH}_3 (base mais mole).
  • Pelo princípio “hard prefere hard”, a interação mais favorável é \text{ácido duro} + \text{base dura}á. Logo, a coordenação/reação entre \mathrm{Mn}^{2+} e \mathrm{NH}_3 é energeticamente mais favorecida do que entre \mathrm{Mn}^{2+} e \mathrm{PH}_3.
  • Observação prática/suporte experimental: cátions de primeira série formam com frequência complexos amina (ex.: complexos aquo substituídos por amônia), enquanto fosfinas ( \mathrm{PR}_3 / \mathrm{PH}_3) ligam muito melhor a metais mais “moles” como \mathrm{Pd}^{2+}, \mathrm{Pt}^{2+}, \mathrm{Rh} etc.

Passo 6

Dicas rápidas para a prova (resumindo o procedimento):
  • Verifique carga e tamanho do íon metálico: carga alta e raio pequeno → ácido duro.
  • Olhe o átomo que doa o par: N e O costumam ser bases duras; P e S costumam ser bases mais moles.
  • Aplique “hard + hard → favorecido” e “soft + soft → favorecido”.
  • Se tiver dúvida, lembre-se de exemplos típicos: aminas ligam bem a metais da 1ª série; fosfinas ligam bem a metais nobres de baixa polarizabilidade.

Resposta

\mathrm{NH}_3

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