Comente as seguintes observações.
Os valores de log K para a reação:
Zn^2+(aq)+X^- <=ftharpoons[ZnX]^+(aq)
São 0,7 para X=F,-0,2 para X=C l,-0,6 para X=B r e-1,3 para X=I.

Passo 1

Beleza, então vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem uma reação química envolvendo íons de zinco ( Zn^2+) e diferentes íons de halogênio ( X^-), formando complexos [ZnX]^+. A pergunta apresenta os valores de log K para essa reação com X = F, Cl, Br e I, e pede para comentarmos essas observações. Para resolver isso, vamos precisar entender o que significa o valor de log K na química de equilíbrio e como diferentes ligantes ( X^-) influenciam a estabilidade desses complexos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o log K. Em química de equilíbrio, K é a constante de equilíbrio, que nos diz o quanto a reação favorece a formação dos produtos em relação aos reagentes. Quando temos log K, estamos olhando para o logaritmo desse valor, o que facilita a comparação de diferentes constantes. Um log K maior indica que a reação favorece mais a formação dos produtos, ou seja, o complexo [ZnX]^+ é mais estável.

Passo 3

Agora, vamos olhar para os valores de log K fornecidos:
  • X = F^-: log K = 0,7
  • X = Cl^-: log K = -0,2
  • X = Br^-: log K = -0,6
  • X = I^-: log K = -1,3
Observamos que o log K diminui à medida que passamos de F para I. Isso significa que o complexo com F^- é mais estável do que com Cl^-, seguido por Br^- e, por último, I^-.

Passo 4

Mas por que isso acontece? A resposta está na capacidade dos ligantes de se ligarem ao íon central ( Zn^2+). Íons como F^- têm maior densidade de carga e são menos polaresizáveis, o que os torna bons ligantes para formar complexos estáveis com íons metálicos como Zn^2+. À medida que descemos no grupo dos halogênios (de F para I), os íons se tornam maiores, menos densos de carga e mais polaresizáveis, o que diminui a sua capacidade de estabilizar o complexo formado com o zinco.

Passo 5

Além disso, a constante de estabilidade ( K) está relacionada à força de ligação entre o metal e o ligante. Ligantes mais fortes, como F^-, formam ligações mais estáveis com o metal, resultando em valores de log K mais altos. Já ligantes mais fracos, como I^-, formam ligações menos estáveis, refletindo-se em valores de log K menores.

Resposta

Os valores decrescentes de log K de F^- a I^- indicam que os íons fluoreto formam complexos mais estáveis com Zn^2+ devido à sua maior densidade de carga e menor polarizabilidade, enquanto os íons iodeto, sendo maiores e mais polarizáveis, formam complexos menos estáveis. Isso reflete a capacidade dos ligantes de estabilizar o complexo metálico, sendo F^- o ligante mais forte e I^- o mais fraco nessa série.

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