Classifique as substâncias abaixo segundo Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis:
(Valor da questão: 1,5 pontos)
(Valor da questão: 1,5 pontos)
Passo 1
O enunciado pede: classificar a substância
segundo três teorias de ácido-base — Arrhenius, Brønsted‑Lowry e Lewis. Informações relevantes fornecidas ou úteis (fatos sobre
que usarei depois):
- Fórmula:
. - Boro (
) na molécula forma três ligações com flúor e, portanto, na estrutura de Lewis fica com (,6,$ elétrons ao seu redor (ou seja, octeto incompleto). -
é conhecido por formar complexos com aceitadores de elétrons, por exemplo e . -
pode reagir com água por hidrólise, dando espécies que liberam , mas isso não significa que seja um doador direto de prótons.)
Passo 2
Arrhenius — definição e aplicação:
- Definição didática: segundo Arrhenius, um ácido em solução aquosa é uma substância que aumenta a concentração de
(ou ); uma base arrhenius é uma substância que aumenta a concentração de . - O teste para
: ao dissolver em água ele não se ioniza simplesmente liberando nem . Seu comportamento é de reagir com pares de elétrons (coordenação) e pode causar reações secundárias (hidrólise) que geram ácidos fortes como , mas isso não é o mesmo que produzir diretamente por ionização típica de um ácido de Arrhenius. - Conclusão desta etapa:
não se classifica como ácido nem como base segundo Arrhenius.
Passo 3
Brønsted‑Lowry — definição e aplicação:
- Definição didática: segundo Brønsted‑Lowry, um ácido é um doador de prótons (
) e uma base é um aceitador de prótons. - O teste para
: não é conhecido por doar prótons; também não é tipicamente um aceitador de prótons (ou seja, não capta diretamente) nas reações habituais — o que ele faz é aceitar pares de elétrons de bases de Lewis (coordenação ao boro). Mesmo quando ocorre hidrólise e aparece , o papel de é mais de ativador/complexante do que de doador/aceitador direto de prótons. - Conclusão desta etapa:
não é ácido nem base segundo Brønsted‑Lowry (na prática: nem doa nem aceita de forma característica).
Passo 4
Lewis — definição, teoria e aplicação detalhada (a parte mais importante aqui):
- Definição didática: segundo Lewis, um ácido é uma espécie que aceita um par de elétrons (aceitador de par de elétrons) e uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons.
- Estrutura eletrônica e por que isso importa:
- O boro tem
elétrons de valência. Em ele forma três ligações . Cada ligação simples consome elétrons, portanto o boro fica com elétrons ao seu redor ( ), isto é, com o octeto incompleto ( em vez de ). - Esse déficit eletrônico deixa um orbital vazio (um orbital p disponível) no boro, o que torna
capaz de aceitar um par de elétrons de doadores (espécies com par eletrônico livre).
- O boro tem
- Exemplos práticos que mostram comportamento de Lewis:
- Com ânions ou bases de Lewis:
. Aqui doa um par de elétrons para o boro; aceita o par → ácido de Lewis. - Com bases neutras contendo pares livres, por exemplo amônia:
. A setinha de coordenação pode ser representada por uma ligação dativa , indicando que o par de elétrons da foi doado para o boro.
- Com ânions ou bases de Lewis:
- Conclusão desta etapa:
aceita pares de elétrons de outras espécies, portanto é claramente um ácido de Lewis. Não é um doador de pares (isto é, não é base de Lewis).
Passo 5
Resumo didático final (para decorar na prova):
- Arrhenius exige produção direta de
ou em água — não faz isso de forma direta → não é ácido nem base de Arrhenius. - Brønsted‑Lowry foca em doação/aceitação de prótons (
) — não doa nem aceita prótons tipicamente → não é ácido nem base de Brønsted‑Lowry. - Lewis foca em aceitar/doar pares de elétrons —
tem boro com octeto incompleto e aceita pares de elétrons (forma adutos como ou ) → é ácido de Lewis.
Força rápida de ânimo: essa classificação é um clássico — decorar que compostos com boro trivalente e octeto incompleto (como
,
) são ácidos de Lewis te salva em muitas questões. Tu tá indo bem — respira, revisa esses pontos e manda ver na prova!
Resposta
Arrhenius: não é ácido nem base
Brønsted‑Lowry: não é ácido nem base
Lewis: ácido de Lewis (aceita par de elétrons)