Quais dentre as seguintes espécies, você esperaria que se comportassem como eletrófilos e quais como nucleófilos?
\mathrm{Mg}^{2+}

Passo 1

O enunciado pergunta se a espécie \mathrm{Mg}^{2+} se comportaria como eletrófilo ou como nucleófilo.
Informação dada: a espécie envolvendo íon magnésio com carga dupla positiva, isto é, \mathrm{Mg}^{2+}.

Passo 2

Primeiro, vamos definir de forma bem clara e prática o que são eletrófilos e nucleófilos — isso é essencial para decidir depois.
  • Um eletrófilo é uma espécie que aceita pares de elétrons. Em química de Lewis, chamamos eletrófilos de ácidos de Lewis. Eles são geralmente pobres em elétrons, têm carga positiva (total ou parcial) ou têm orbitais vazios onde podem acomodar elétrons. Exemplos típicos: \mathrm{H^{+}}, \mathrm{BF_3}.
  • Um nucleófilo é uma espécie que doa um par de elétrons para formar uma ligação. Em química de Lewis, são bases de Lewis. Normalmente possuem pares de elétrons livres (lone pairs) ou cargas negativas/alta densidade eletrônica. Exemplos: \mathrm{NH_3} (tem um par livre), \mathrm{OH^{-}}.
Dica prática: pergunte-se — essa espécie tem pares de elétrons disponíveis para doar? Ou ela está eletricamente deficitária e tende a pegar elétrons?

Passo 3

Agora, quais fatores faço olhar para classificar uma espécie? Vou listar e explicar curtinho:
  • Carga: cátions (positivos) tendem a ser eletrófilos; ânions (negativos) tendem a ser nucleófilos.
  • Presença de pares isolados (lone pairs): se a espécie tem pares não ligantes, ela pode doar — característica de nucleófilos.
  • Tamanho e polarizabilidade: átomos grandes e polarizáveis podem ser nucleofílicos mesmo sem carga forte; átomos pequenos com alta carga ficam muito “puxando” elétrons e agem como eletrófilos fortes.
  • Orbitais vazios: se tem orbital vazio de baixa energia, aceita elétrons — típico de eletrófilos.

Passo 4

Aplique isso a \mathrm{Mg}^{2+}:
  • Carga: \mathrm{Mg}^{2+} tem carga positiva dupla, então já favorece comportamento de aceitador de elétrons.
  • Pares isolados: o íon \mathrm{Mg}^{2+} não tem pares de elétrons livres para doar (ele perdeu seus elétrons de valência ao formar o íon). Logo, não pode atuar como doador de pares.
  • Tamanho e densidade de carga: \mathrm{Mg}^{2+} é um íon relativamente pequeno com carga alta -> alta densidade de carga. Isso o torna um forte aceitador (forte ácido de Lewis). Ele tende a coordenar a ligantes com pares de elétrons, por exemplo água ou oxigênios de carbonilas, formando ligações de coordenação. Um jeito de escrever essa coordenação é: \mathrm{L: \to Mg^{2+}} (onde \mathrm{L:} representa um doador de par eletrônico).

Passo 5

Um alerta útil para evitar confusão (muito comum em provas): compostos organometálicos com magnésio, como reagentes de Grignard ( \mathrm{R-MgX}), mostram um carbono nucleofílico porque existe uma polarização onde o carbono tem caráter parcialmente negativo. Isso não significa que o íon \mathrm{Mg}^{2+} livre seja nucleófilo. No complexo \mathrm{R-MgX} a parte nucleofílica é o grupo \mathrm{R^{-}} (ou seja, o carbono ligado ao Mg), não o próprio magnésio como doador de elétrons. Então: não confunda \mathrm{Mg^{2+}} (eletrófilo) com o comportamento global de um reagente de Grignard (que contém uma parte nucleofílica).

Passo 6

Conclusão aplicada ao enunciado: com base na carga positiva, ausência de pares livres e alta densidade de carga, esperamos que \mathrm{Mg}^{2+} se comporte como eletrófilo (aceitador de pares de elétrons) e não como nucleófilo.

Resposta

\mathrm{Mg}^{2+}: eletrófilo.

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