Classifique os reagentes como ácidos ou bases de Lewis nas reações abaixo. Justifique sua resposta.
(b)
(b)
Passo 1
O enunciado pede que eu classifique os reagentes como ácidos ou bases de Lewis na reação
.
Informações dadas: reagentes (átomo de níquel, estado elementar) e
(monóxido de carbono); produto
(complexo de coordenação). A tarefa é decidir, com justificativa, qual espécie doa par(s) de elétrons (base de Lewis) e qual aceita par(s) (ácido de Lewis).
Informações dadas: reagentes
Passo 2
Definição essencial (a lição rápida que você precisa decorar):
- Um ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de elétrons.
- Uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons.
Um exemplo simples para visualizar:aceita um par e doa um par, escrevemos . Aqui representa o par de elétrons não compartido que doa.
Passo 3
Propriedade eletrônica do
que importa:
O monóxido de carbono tem um par de elétrons não ligantes localizado no átomo de carbono (o HOMO, orbital mais energético ocupado). Esse par pode ser doado para um orbital vazio de um metal, formando uma ligação coordenada (sigma-doação). Representação por seta (conceitual): significa que o par de elétrons de
é doado ao metal. Portanto, por essa característica,
comporta-se como uma base de Lewis (doa par de elétrons).
O monóxido de carbono tem um par de elétrons não ligantes localizado no átomo de carbono (o HOMO, orbital mais energético ocupado). Esse par pode ser doado para um orbital vazio de um metal, formando uma ligação coordenada (sigma-doação). Representação por seta (conceitual):
Passo 4
Propriedade eletrônica do
que importa:
O átomo de níquel neutro tem configuração eletrônica externa , isto é, considera-se que possui
elétrons de valência relevantes no estado zero de oxidação (conteúdo útil para contar elétrons em complexos). Metais de transição frequentemente têm orbitais vazios ou parcialmente vazios que aceitam pares de elétrons de ligantes (isso é o comportamento de um ácido de Lewis). No caso de
, ao receber pares de elétrons de ligantes ele forma ligações coordenadas e alcança uma configuração eletronicamente estável.
O átomo de níquel neutro tem configuração eletrônica externa
Passo 5
Contagem eletrônica (argumento prático e muito usado em provas):
- Eletrons de valência do
no estado : . - Cada
doa elétrons (ligante neutro doador de par). - Com
ligantes temos elétrons doados.
Somando:elétrons no centro metálico, obedecendo a conhecida “regra dos 18 elétrons” que indica estabilidade para muitos complexos de metais de transição. Esse preenchimento é conseguido porque o metal aceitou pares de elétrons de — comportamento de ácido de Lewis.
Passo 6
Nota sobre retroalimentação (
-backbonding), só para você entender melhor o sistema (não altera a classificação):
Após a doação sigma de para
, o metal pode re-donar densidade eletrônica de seus orbitais d para orbitais antibonding
do
. Isso reforça a estabilidade do complexo e explica mudanças em comprimentos de ligação e espectros, mas não muda o papel básico:
inicia a ligação doando par (base de Lewis) e
aceita (ácido de Lewis).
Após a doação sigma de
Passo 7
Conclusão clara e direta com a justificativa resumida:
doa pares de elétrons a
formando ligações coordenadas;
aceita esses pares e alcança uma configuração estável (18 e⁻). Logo,
é a base de Lewis e
é o ácido de Lewis nesta reação.