Quais dos compostos listados a seguir são ácidos de Lewis e quais são bases de Lewis?
Passo 1
O enunciado pede para classificar o composto dado como ácido de Lewis ou base de Lewis. O enunciado forneceu o composto na forma SMILES . Informações relevantes que já temos do enunciado: o composto contém um átomo de boro ligado a três átomos de cloro (estrutura típica trigonal plana).
ClB(Cl)Cl, que corresponde à fórmula molecular
Passo 2
Definição básica (muito prática para a prova): um ácido de Lewis é uma espécie capaz de aceitar um par de elétrons não-ligantes (par eletrônico), e uma base de Lewis é uma espécie capaz de doar um par de elétrons não-ligantes. Em outras palavras:
Sempre que eu quiser decidir rápido numa prova, pergunto: “Este átomo central tem um orbital vazio ou uma deficiência eletrônica (pode aceitar um par)?” — se sim, é provável ácido. Ou: “Há átomos com pares isolados livres e disponíveis para doar?” — se sim, é provável base.
Passo 3
Contagem de elétrons ao redor do boro em
(passo a passo e bem mastigado):
- O boro tem
elétrons de valência (átomo do grupo 13). - O boro forma três ligações simples com cloro: cada ligação B–Cl usa um par compartilhado.
- Cada ligação contribui com um par de elétrons ao redor do boro, então o boro “vê”
pares = elétrons ao seu redor.
Portanto, o boro emtem somente elétrons de valência ao seu redor — ou seja, tem octeto incompleto (faltam elétrons para completar ). Essa deficiência eletrônica torna o boro capaz de aceitar um par eletrônico.
Passo 4
Consequência direta: por ter um orbital vazio (um orbital p disponível) e apenas
elétrons, o átomo de boro em
pode aceitar um par eletrônico de uma base de Lewis (por exemplo, de
). Escrevendo a adição típica:
ou seja, a base doa seu par livre para o boro e forma um aduto coordenado. Isso é exatamente o comportamento de um ácido de Lewis.
Passo 5
Observação sobre os cloros: cada átomo de cloro tem pares isolados e, isoladamente, o cloro poderia atuar como doador (base de Lewis) em outros contextos. No entanto, em
esses pares estão envolvidos na ligação e há possibilidade de algum nível de doação (pπ–pπ) das orbitais dos cloros para o boro; isso pode reduzir um pouco a acidez de
em comparação com um caso extremo, mas não elimina o fato de que o boro continua deficiente (tem
elétrons) e, portanto, a molécula age globalmente como um ácido de Lewis. Em resumo: apesar dos pares nos cloros, a característica dominante do composto é a deficiência eletrônica do boro.
Passo 6
Resumo prático (técnica de prova) para classificar compostos similares:
- Procure átomos do tipo Be, B, Al com menos de
elétrons — tendem a ser ácidos de Lewis. - Procure átomos com pares isolados (N, O, halogênios, S, etc.) — tendem a ser bases de Lewis.
- Verifique cargas formais positivas (aumenta tendência a ser ácido) e negativas (aumenta tendência a ser base).
Aplicando isso a: átomo central (B) com elétrons → aceita par → ácido de Lewis.