Compostos simples iônicos de berílio são encontrados como tetraidratos, com o Be fazendo ligações covalentes com as moléculas de água. Por que o Be realiza tais ligações se ele é um elemento do grupo 2 A , no qual seus elementos fazem essencialmente ligações iônicas?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o berílio, embora pertença ao grupo 2A (onde normalmente os compostos são iônicos), em compostos simples se apresenta como tetraidrato, formando ligações covalentes com moléculas de água. O conteúdo envolvido é a regra de Fajans (polarização de íons pequenos e muito carregados) e a comparação entre energia de rede iônica e energia de hidratação.
Passo 2
A regra de Fajans diz que um cátion muito pequeno e com carga relativamente alta tem grande poder de polarização: ele distorce a nuvem eletrônica dos íons ou moléculas vizinhas, conferindo caráter covalente à ligação. No caso do berílio, o cátion
é excepcionalmente pequeno e duplamente carregado, o que gera densidade de carga muito alta e forte atratividade sobre os pares de elétrons das moléculas de água.
é excepcionalmente pequeno e duplamente carregado, o que gera densidade de carga muito alta e forte atratividade sobre os pares de elétrons das moléculas de água.
Passo 3
Quando
interage com água, a energia liberada na formação do complexo de coordenação (energia de hidratação) supera a energia que seria exigida para manter uma rede puramente iônica. Assim, formam-se ligações de coordenação com caráter parcial covalente, estabilizando o complexo
.
Passo 4
Como resultado, os compostos de berílio em meio aquoso existem preferencialmente como tetraidratos com ligações covalentes coordenativas, ao contrário dos demais metais alcalino-terrosos mais pesados, que formam hidratos ou sais com caráter predominantemente iônico.
Resposta
O berílio forma ligações covalentes com água porque o cátion
é muito pequeno e de alta densidade de carga, tendo grande poder polarizante (regra de Fajans). Isso distorce a nuvem eletrônica das moléculas de água e torna energeticamente mais favorável a formação do complexo tetraidratado com caráter parcial covalente.