Compare as ligações no BH3 e no BCl3. Por que BCl3 é monomérico e BH3 é um dímero?

Passo 1

O enunciado nos pede para comparar as ligações em BH3 e em BCl3 e explicar por que BH3 dimeriza formando B2H6, enquanto BCl3 permanece monomérico. O conteúdo envolvido é química de compostos de boro com deficiência eletrônica, estabilidade por ligação dativa e efeitos estéricos.

Passo 2

Tanto em BH3 quanto em BCl3 o boro tem apenas seis elétrons na camada de valência (deficiência de dois elétrons para completar o octeto). Compostos assim tendem a buscar parceiros doadores de par eletrônico para estabilizar o boro.

Passo 3

No caso de BH3, o hidrogênio não dispõe de pares não ligantes capazes de coordenar ao boro. Para suprir a deficiência eletrônica, duas unidades de BH3 aproximam-se e formam o dímero B2H6 com ligações tipo ponte ceBHB. Nessas pontes, o par de elétrons do hidrogênio é compartilhado simultaneamente com dois átomos de boro, completando assim o octeto de cada átomo de boro.

Passo 4

Em BCl3, cada átomo de cloro traz três pares não ligantes no orbital p. Um desses pares pode doar densidade eletrônica para o orbital p vazio do boro vizinho (ligação p- pi dativa Cl toB). Isso reduz muito a deficiência eletrônica do boro e estabiliza o monômero sem a necessidade de formar ligações de ponte.

Passo 5

Além disso, o tamanho maior do cloro e a rigidez da geometria trigonal plana dificultam a formação de ligações de ponte ClBCl. Esse efeito estérico impede a aproximação necessária para criar um dímero análogo a B2H6.

Passo 6

Energeticamente, a estabilização por p- pi doação em BCl3 compensa melhor a deficiência eletrônica do que qualquer ganho que se teria numa possível dimerização, enquanto em BH3 não há doação e o único caminho é a formação de B2H6.

Resposta

BH3 dimeriza a B2H6 porque não há pares não ligantes para estabilizar o boro e a ponte ceBHB completa seus octetos. Em BCl3, a doação p- pi dos pares de cloro para o boro e o efeito estérico do cloro tornam o monômero suficientemente estável, impedindo a dimerização.

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