Classifique os ácidos ou bases em cada conjunto em ordem crescente de dureza esperada.
\mathrm{AlF}_{3}, \mathrm{AlH}_{3}, \mathrm{AlMe}_{3}

Passo 1

O enunciado pede para classificar, em ordem crescente de dureza esperada, os três ácidos (ou espécies de Al) dados: \mathrm{AlF_3}, \mathrm{AlH_3} e \mathrm{AlMe_3}.
Informações relevantes que temos diretamente do enunciado: as três espécies contêm o mesmo metal em (formalmente) oxidação +3 (alumínio trivalente) e diferem apenas pelo ligante ligado ao alumínio: \mathrm{F}, \mathrm{H} ou \mathrm{Me} (grupo metila).

Passo 2

O que significa “dureza” aqui (HSAB)?
  • Conceito: ácidos e bases de Pearson são classificados como “duros” (hard) ou “moles” (soft). Hard = pouco polarizável, pequeno, alta densidade de carga; soft = altamente polarizável, maior, mais facilmente deformável electronicamente.
  • Preferência: hard prefere hard; soft prefere soft.
  • Fatores que influenciam a dureza de um ácido de coordenação (como \mathrm{Al^{3+}} ligado a vários ligantes): carga e tamanho do centro metálico (igual aqui), e sobretudo a natureza do ligante — sua eletronegatividade, polarizabilidade e caráter iônico/covalente da ligação.

Passo 3

Estratégia prática para comparar \mathrm{AlX_3}: como o alumínio está na mesma valência em todos os casos, a diferença de dureza virá dos ligantes X. Dois atributos importantes dos ligantes são:
  • eletronegatividade (quanto maior, mais retiradora de elétrons e tende a produzir sítios metálicos mais “duros”);
  • polarizabilidade / caráter covalente (ligantes mais polarizáveis e covalentes tornam a espécie global mais “mole”).
Para referência rápida, valores aproximados de eletronegatividade (Paulings): \chi(\mathrm{F}) \approx 3,98, \chi(\mathrm{C}) \approx 2,55, \chi(\mathrm{H}) \approx 2,20. Esses números nos ajudam a ver que \mathrm{F} é muito mais eletronegativo que \mathrm{H} ou um carbono ligado a um metil.

Passo 4

Análise de \mathrm{AlF_3}:
  • \mathrm{F} é pequeno e muito eletronegativo ( \chi\approx 3,98), formando ligações fortemente polarizadas/ iônicas com alumínio.
  • \mathrm{AlF_3} tende a comportamento iônico e redes poliméricas com pouca polarizabilidade local.
    Conclusão: \mathrm{AlF_3} será a espécie mais dura do trio (menor polarizabilidade, alta densidade de carga efetiva no sítio Al).

Passo 5

Análise de \mathrm{AlMe_3}:
  • O grupo metila ( \mathrm{Me}) é menos eletronegativo (carbono ~ 2,55) e é bem polarizável, doa densidade para o alumínio por efeito indutivo e por caráter covalente da ligação Al–C.
  • \mathrm{AlMe_3} costuma existir como dímero \mathrm{Al_2Me_6} em fase gasosa/condensada, com ligações de ponte que aumentam o caráter covalente e a polarizabilidade da espécie.
    Conclusão: \mathrm{AlMe_3} é a espécie mais mole (soft) do conjunto.

Passo 6

Análise de \mathrm{AlH_3}:
  • Hidreto ( \mathrm{H}) tem eletronegatividade intermediária ( \chi\approx 2,20), é pequeno e menos polarizável que um grupo metila, mas também muito menos eletronegativo que o flúor.
  • \mathrm{AlH_3} mostra ligações com caráter parcial covalente e pode formar estruturas poliméricas com pontes hidreto, ficando entre o comportamento fortemente iônico de \mathrm{AlF_3} e o covalente/polarizável de \mathrm{AlMe_3}.
    Conclusão: \mathrm{AlH_3} é intermediário em dureza entre \mathrm{AlMe_3} e \mathrm{AlF_3}.

Passo 7

Juntando tudo: menor dureza (mais mole) será \mathrm{AlMe_3}; em seguida \mathrm{AlH_3} (intermediário); maior dureza (mais hard) será \mathrm{AlF_3}. Uma forma curta de lembrar: ligantes muito eletronegativos e pequenos (F) → tornam o ácido mais hard; ligantes volumosos/polarizáveis e doadores (Me) → tornam o ácido mais soft.

Resposta

\mathrm{AlMe_3} < \mathrm{AlH_3} < \mathrm{AlF_3}

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