Classifique o composto/espécie abaixo, como eletrófilo (E) ou nucleófilo (Nu):
\mathrm{BF}_{3}
\mathrm{BF}_{3}
Passo 1
O enunciado pede para classificar a espécie
como eletrófilo (E) ou nucleófilo (Nu). A informação dada é apenas a fórmula
. O que precisamos responder: se a molécula tende a aceitar pares de elétrons (eletrófilo) ou a doar pares de elétrons (nucleófilo).
Passo 2
Primeiro, o que significam os termos de forma prática e direta:
- Um eletrófilo é uma espécie que procura pares de elétrons para aceitar; pode ser vista como um aceitador de elétrons (um ácido de Lewis).
- Um nucleófilo é uma espécie que possui um par de elétrons disponível para doar; pode ser vista como um doador de elétrons (uma base de Lewis).
Na prova, uma boa pista é perguntar: a espécie tem orbitais vazios ou uma deficiência eletrônica? Se sim, é provável que seja eletrófila. Se tem pares de elétrons não ligados (lone pairs) ou carga negativa, é provável que seja nucleófila.
Passo 3
Vamos ver a estrutura eletrônica de
em passos simples:
- O boro tem
elétrons de valência. - Em
, o boro forma três ligações simples com os três átomos de flúor, usando esses elétrons para formar três pares de ligação. - Cada ligação B–F consome um elétron do boro e um do flúor, portanto o boro fica com três ligações (três pares compartilhados) e não atinge o octeto: ele tem apenas seis elétrons ao redor (contando pares de ligação). Isso significa que o boro está eletronicamente deficitário (não completou o octeto).
Passo 4
Consequência importante da deficiência eletrônica:
- Um átomo que não tem seu octeto completo geralmente possui um orbital vazio (no caso do boro, um orbital p vazio) capaz de aceitar um par de elétrons de outra espécie.
- Isso caracteriza
como um aceitador de pares de elétrons — ou seja, um eletrófilo / ácido de Lewis. Na linguagem de orbital, a molécula pode aceitar um par de elétrons no orbital vazio do boro.
Passo 5
Efeito dos átomos de flúor e possíveis dúvidas (mastigando a parte mais chatinha):
- O flúor é muito eletronegativo e puxa densidade eletrônica, o que deixa o boro ainda mais deficiente em elétrons, favorecendo a natureza eletrófila de
. - Existe também um fenômeno chamado p-π backbonding, em que pares não ligados dos flúor podem doar parcialmente para o orbital vazio do boro, o que diminui um pouco a acididade de
em comparação com outros tricloretos de boro; mesmo assim, isso não elimina a deficiência eletrônica: continua sendo um aceitador de pares. - Exemplos experimentais que mostram o comportamento eletrófilo:
forma adutos com bases de Lewis, por exemplo e reage com para dar . Esses são sinais claros de que aceita pares eletrônicos.
Passo 6
Dica prática para a prova (como decidir rápido): verifique o átomo central — se tiver menos de
elétrons após formar ligações (deficiência de octeto) ou carregar uma carga positiva/deficiente, classifique como eletrófilo; se tiver pares não ligados ou carga negativa, classifique como nucleófilo.
Resposta
eletrófilo (E)