Coloque os seguintes aníons em ordem crescente de macieis:
Passo 1
Beleza, a questão pede pra colocar em ordem crescente de maciez (softness) três ânions:
Conteúdo: Química Inorgânica, teoria ácido-base de Lewis (HSAB).
O que vamos usar:
O que vamos usar:
- Definição qualitativa de dureza (hardness) e maciez (softness).
- A relação entre eletronegatividade/tamanho do átomo central e a polarizabilidade do ânion.
- Comparações usando pKₐ (força do ácido conjugado) e eletronegatividade de N vs. P.
Passo 2
Primeiro, o que são dureza (η) e maciez (σ)?
– Dureza (η) mede o quanto um íon resiste a mudar sua densidade eletrônica. Íons duros são pequenos, muito eletronegativos e pouco polarizáveis.
– Maciez (σ) é o inverso de dureza:
– Dureza (η) mede o quanto um íon resiste a mudar sua densidade eletrônica. Íons duros são pequenos, muito eletronegativos e pouco polarizáveis.
– Maciez (σ) é o inverso de dureza:
Quanto mais polarizável e “espalhada” estiver a carga, mais macio é o íon.
Passo 3
Comparando NO₃⁻ e NO₂⁻ (mesmo N central, carga –1 em ambos):
- NO₃⁻ tem três oxigênios ressonantes para dispersar a carga → carga mais “espalhada” → mais estável → base mais fraca.
- NO₂⁻ tem só dois oxigênios para ressonar → carga um pouco mais concentrada → base mais forte.
– Em termos de pKₐ:
pKₐ(HNO₃) ≈ –1,4 → NO₃⁻ é base muito fraca → íon bem duro.
pKₐ(HNO₂) ≈ 3,2 → NO₂⁻ é base mais forte → íon menos duro (mais macio que NO₃⁻).
Logo, até agora:
Passo 4
Agora inclui PO₃⁻ (fósforo no lugar de nitrogênio):
– P tem eletronegatividade ≈2,2; N tem ≈3,0.
– Menor eletronegatividade → carga menos “puxada” pro centro → mais polarizável → mais macio.
Mesmo que o ânion PO₃⁻ seja “menor” em carga total, a carga está em átomo central menos eletronegativo, então ele é ainda mais macio que NO₂⁻.
– P tem eletronegatividade ≈2,2; N tem ≈3,0.
– Menor eletronegatividade → carga menos “puxada” pro centro → mais polarizável → mais macio.
Mesmo que o ânion PO₃⁻ seja “menor” em carga total, a carga está em átomo central menos eletronegativo, então ele é ainda mais macio que NO₂⁻.
Resposta
Ordem crescente de maciez (do mais duro/menos macio ao mais macio):