Classifique o composto/espécie abaixo, como eletrófilo (E) ou nucleófilo (Nu):
\mathrm{BF}_{3}

Passo 1

O enunciado pede para classificar a espécie \mathrm{BF}_{3} como eletrófilo (E) ou nucleófilo (Nu). A informação dada é apenas a fórmula \mathrm{BF}_{3}. 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 \mathrm{BF}_{3} em passos simples:
  • O boro tem \,3\, elétrons de valência.
  • Em \mathrm{BF}_{3}, o boro forma três ligações simples com os três átomos de flúor, usando esses \,3\, 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 \mathrm{BF}_{3} 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 \mathrm{BF}_{3}.
  • 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 \mathrm{BF}_{3} em comparação com outros tricloretos de boro; mesmo assim, isso não elimina a deficiência eletrônica: \mathrm{BF}_{3} continua sendo um aceitador de pares.
  • Exemplos experimentais que mostram o comportamento eletrófilo: \mathrm{BF}_{3} forma adutos com bases de Lewis, por exemplo \mathrm{BF}_{3\cdot NH_{3}} e reage com \mathrm{F}^{-} para dar \mathrm{BF}_{4}^{-}. Esses são sinais claros de que \mathrm{BF}_{3} aceita pares eletrônicos.

Passo 6

Dica prática para a prova (como decidir rápido): verifique o átomo central — se tiver menos de \,8\, 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)

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