- Classifique os seguintes compostos como ácido ou base de Lewis:
.
Passo 1
O enunciado pede que você classifique cada um dos compostos abaixo como ácido ou base de Lewis:
,
,
,
.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
,
,
e
são as espécies químicas que devem ser classificadas; não há outras informações adicionais fornecidas.
Passo 2
O que é preciso saber para classificar (explicação didática e sem pular etapas):
- Definição de Lewis: 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.
- Como identificar na prática em uma molécula:
- Se o átomo central tem pares isolados (lone pairs) não ligados, ele pode doar esse par — sinal de base de Lewis.
- Se o átomo central tem menos que oito elétrons na sua camada de valência (ou possui orbital vazio) e pode receber um par para completar o octeto, é tipicamente um ácido de Lewis.
- Ferramenta simples que usamos: contar os elétrons de valência do átomo central, ver quantos estão envolvidos em ligações e quantos permanecem como pares isolados. Vou aplicar isso a cada composto passo a passo.
Passo 3
Analisando
:
- Número de elétrons de valência do nitrogênio:
tem elétrons de valência. - Ligações em
: o nitrogênio forma três ligações simples com três hidrogênios, cada ligação usa um elétron do N, totalizando elétrons usados nas ligações. - Elétrons restantes no nitrogênio:
elétrons, ou seja, um par isolado (lone pair). - Interpretação: esse par isolado pode ser doado para outra espécie (por exemplo,
doa para ). Portanto é doadora de par — é uma base de Lewis. - Exemplo de reação coordenada (para fixar):
(o par do N forma uma ligação coordenada com B).
Passo 4
Analisando
:
- Número de elétrons de valência do boro:
tem elétrons de valência. - Ligações em
: o boro forma três ligações simples com três fluoretos. Em consequência, ao redor do boro há pares ligantes = elétrons. - Situação do octeto:
elétrons é menos que ; o boro tem octeto incompleto e possui um orbital vazio (ou parcialmente vazio) que pode aceitar um par de elétrons. - Interpretação:
aceita um par de elétrons de outra espécie — é um aceitador de par, logo um ácido de Lewis. - Observação: mesmo que os F puxem bastante densidade eletrônica, o fato essencial é a deficiência eletrônica do B (6 elétrons) — é isso que o torna ácido de Lewis.
Passo 5
Analisando
:
- Número de elétrons de valência do oxigênio:
tem elétrons de valência. - Ligações em
: o oxigênio forma duas ligações simples com dois hidrogênios, usando de seus elétrons para essas ligações. - Elétrons restantes no oxigênio:
elétrons, ou seja, dois pares isolados (dois lone pairs). - Interpretação: esses pares isolados podem ser doados para formar ligações coordenadas com ácidos de Lewis; por isso
atua como base de Lewis. - Exemplo conhecido:
doa par para íons metálicos em complexos aquosos, mostrando comportamento de base de Lewis.
Passo 6
Analisando
:
- Número de elétrons de valência do alumínio:
tem elétrons de valência. - Ligações em
: o alumínio forma três ligações simples com três cloros, resultando em pares ligantes ao redor de Al = elétrons ao seu redor. - Situação do octeto: novamente,
elétrons é menos que ; Al tem octeto incompleto e pode aceitar um par de elétrons. - Interpretação:
aceita par de elétrons — é um ácido de Lewis. - Observação útil para prova:
pode dimerizar formando para compartilhar pares, mas em presença de doadores é claramente um aceitador de par (ácido de Lewis).
Passo 7
Dicas rápidas para a prova (resumo prático):
- Procure pares isolados no átomo central → doador → base de Lewis.
- Procure deficiência de elétrons (menos que 8) ou orbital vazio → aceitador → ácido de Lewis.
- Conte elétrons de valência do átomo central para decidir rapidamente.
- Quando tiver dúvida, tente imaginar a reação com
ou : se a espécie aceita o par deles, é ácido; se doa, é base.