Defina ácidos e bases segundo os conceitos de
Pearson.
Pearson.
Passo 1
O enunciado pede: “Defina ácidos e bases segundo os conceitos de Pearson.”\n
Informação disponível: apenas a solicitação de definição segundo Pearson (teoria HSAB).\n
Objetivo da resolução: dar uma definição clara, didática e com exemplos, de como Pearson classifica ácidos e bases e como usar essa classificação na prática.
Informação disponível: apenas a solicitação de definição segundo Pearson (teoria HSAB).\n
Objetivo da resolução: dar uma definição clara, didática e com exemplos, de como Pearson classifica ácidos e bases e como usar essa classificação na prática.
Passo 2
Começando pelo básico (para não ficar perdido): Pearson parte da definição de Lewis: um ácido é uma espécie que aceita um par de elétrons e uma base é uma espécie que doa um par de elétrons. Pearson acrescenta uma classificação qualitativa sobre “que tipo” de ácido ou base cada espécie é. Ele introduz os termos duro (hard) e mole/soft (soft) para caracterizar ácidos e bases segundo propriedades físicas e eletrônicas. Vou explicar o que esses termos significam.
Passo 3
Qualitativamente, como distinguir duro de mole (soft)?\n
- Uma espécie é dita
quando tem alta densidade de carga, pequeno raio, alta eletronegatividade relativa e baixa polarizabilidade. Essas espécies resistem a mudanças na distribuição eletrônica.\n - Uma espécie é dita
(soft) quando tem baixa densidade de carga, grande raio, menor eletronegatividade e alta polarizabilidade. São facilmente deformáveis eletronicamente.\n
Explicando termos: polarizabilidade é a facilidade com que a nuvem eletrônica se distorce diante de um campo elétrico externo; densidade de carga é a carga por volume efetivo (espécies pequenas e muito carregadas têm alta densidade de carga).
Passo 4
Regras práticas intuitivas para classificar sem cálculo:\n
- Cargas altas e pequenos raios
tendência a ser duro (ex.: altas cargas positivas como ).\n - Raios grandes e cargas baixas
tendência a ser mole (ex.: metais pesados de baixa carga como , ).\n - Anions muito pequenos e fortemente eletronegativos (ex.:
, ) são bases duras.\n - Ânions grandes, facilmente polarizáveis (ex.:
, ) são bases moles.\n
Isso já permite muita previsão em provas sem cálculo.
Passo 5
Princípio de Pearson (regra de compatibilidade):\n
- Interações
e são energeticamente favorecidas; ou seja, ácidos duros preferem bases duras, e ácidos moles preferem bases moles.\n
Por que? Energia e natureza da ligação: duros interagem principalmente por caráter iônico/ Coulombiano (bom encaixe de cargas altas), enquanto moles formam ligações com maior componente covalente e bom acoplamento orbital (melhor sobreposição de orbitais polarizáveis).
Passo 6
Alguns exemplos concretos (úteis em prova; eu sempre memorizo listas curtas):\n
- Ácidos duros:
, , , , .\n - Ácidos moles:
, , , .\n - Bases duras:
, , , , .\n - Bases moles:
, , , .\n - Espécies intermediárias (borderline):
, , (usar cuidado: alguns autores colocam como borderline/soft dependendo do contexto).\n
Exemplo de previsão:é uma combinação mole–mole forte (precipita). Já liga fortemente com (duro–duro).
Passo 7
Uma versão mais quantitativa (útil se a prova pedir argumentos com energia): Pearson conectou o conceito com a teoria do funcional da densidade (DFT) usando os parâmetros química potencial
e dureza química
:\n
onde
é o potencial de ionização e
a afinidade eletrônica. Interpretação: uma grande
indica espécie mais dura (resiste a ganhar/perder elétrons); uma pequena
indica espécie mais mole. Na prática de prova, raramente pedem cálculo numérico disso, mas a fórmula mostra que dureza está ligada a quão fácil é mudar o número de elétrons da espécie.
Passo 8
Como usar isso na prova — passo a passo simples:\n
- Identifique a espécie (carga, tamanho, elemento). 2) Avalie qualitativamente: pequeno + alta carga + eletronegatividade alta → duro; grande + baixa carga + altamente polarizável → mole. 3) Use a regra de compatibilidade (duro–duro ou mole–mole) para prever estabilidade de complexos, precipitação, ou preferência de reação. 4) Se tiver dados de
e , compute para apoiar seu argumento quantitativamente.\n
Dica amiga: memorize umas 6–8 espécies típicas (3 duras, 3 moles, alguns borderline) que caem sempre nas provas — facilita muito.
Resposta
Segundo Pearson, ácidos e bases são classificados qualitativamente em “duros” (hard) e “moles/soft” (soft). Um ácido duro é uma espécie aceitadora de elétrons com alta densidade de carga, pequeno raio, baixa polarizabilidade e alta dureza química; um ácido mole é aceitador de elétrons com baixa densidade de carga, grande raio e alta polarizabilidade. Analogamente, uma base dura doa elétrons e tem pequena polarizabilidade (ex.:
,
), enquanto uma base mole é altamente polarizável e doa elétrons de forma mais covalente (ex.:
,
). A regra prática de Pearson: interações duro–duro e mole–mole são preferidas (são energeticamente mais estáveis).