- Discuta os três tipos de hidretos covalentes.
Passo 1
O enunciado pede que eu discuta os três tipos de hidretos covalentes.
Informações que já temos do enunciado: apenas a solicitação para “discutir os três tipos”. Não há outros dados adicionais (figura, tabela, valores numéricos etc.).
Portanto a tarefa é explicar o que caracteriza cada um dos três tipos de hidretos covalentes, dar exemplos e comentar propriedades e como identificá‑los.
Informações que já temos do enunciado: apenas a solicitação para “discutir os três tipos”. Não há outros dados adicionais (figura, tabela, valores numéricos etc.).
Portanto a tarefa é explicar o que caracteriza cada um dos três tipos de hidretos covalentes, dar exemplos e comentar propriedades e como identificá‑los.
Passo 2
O que é um hidreto covalente (explicando do zero, de forma simples).
Um hidreto é um composto que contém hidrogênio ligado a outro elemento. Quando a ligação entre o hidrogênio e o outro átomo é predominantemente covalente (compartilhamento de elétrons), chamamos o composto de hidreto covalente.
Importante revisar o conceito de ligação covalente: numa ligação covalente “normal” dois átomos compartilham um par de elétrons (é a chamada ligação de dois elétrons em dois centros, ou ligação 2c–2e). Cada elétron do par vem de um átomo ou de ambos. Exemplos simples: ,
.
Antes de partir para os tipos, a ideia prática para um exame: olhe a fórmula e a família do átomo ligado ao H e tente montar a estrutura eletrônica (contar elétrons de valência); isso já dá pista se a ligação é “normal”, se falta elétrons ou se há excesso.
Um hidreto é um composto que contém hidrogênio ligado a outro elemento. Quando a ligação entre o hidrogênio e o outro átomo é predominantemente covalente (compartilhamento de elétrons), chamamos o composto de hidreto covalente.
Importante revisar o conceito de ligação covalente: numa ligação covalente “normal” dois átomos compartilham um par de elétrons (é a chamada ligação de dois elétrons em dois centros, ou ligação 2c–2e). Cada elétron do par vem de um átomo ou de ambos. Exemplos simples:
Antes de partir para os tipos, a ideia prática para um exame: olhe a fórmula e a família do átomo ligado ao H e tente montar a estrutura eletrônica (contar elétrons de valência); isso já dá pista se a ligação é “normal”, se falta elétrons ou se há excesso.
Passo 3
Definição e características do primeiro tipo — hidretos eletronicamente precisos (ou “normais”).
- O que significa: cada ligação H–X é uma ligação covalente clássica 2c–2e e, em torno do átomo central X, a regra do octeto (para elementos do 2.º período) é satisfeita — ou seja, não há falta nem excesso significativo de elétrons.
- Como identificar: monte a estrutura de Lewis do composto. Se todos os átomos (ou pelo menos o átomo central, quando relevante) alcançam a configuração estável com pares ligantes e pares isolados que somam o octeto, é um hidreto eletronicamente preciso.
- Exemplos típicos:
(metano), (amônia), (água), . Nestes, as ligações H–X são ligações covalentes comuns. - Propriedades e comportamento: costumam ser moléculas discretas, muitas vezes com pontos de fusão/ebulição modestos (dependendo da polaridade e do tipo de interação intermolecular). Em provas, espere perguntas sobre polaridade, geometria (VSEPR) e ácidos/base de Lewis (alguns desses podem doar pares, ex.:
doa par de elétrons). - Exemplo prático com conta de elétrons (didático): para
, nitrogênio tem 5 elétrons de valência e cada H contribui com 1; na estrutura faz 3 ligações simples com H (3 pares ligantes = 6 elétrons) e tem 1 par isolado (2 elétrons) → total 8 elétrons ao redor de N → octeto satisfeito → hidreto eletronicamente preciso.
Passo 4
Definição e características do segundo tipo — hidretos deficientes em elétrons (electron‑deficient).
- O que significa: o átomo central tem menos do que o octeto quando descrito por ligações 2c–2e convencionais; para estabilizar a estrutura, o composto forma ligações multicêntricas (onde mais de dois átomos compartilham um par de elétrons). O padrão mais famoso são as ligações 3c–2e (três centros, dois elétrons).
- Como identificar: fórmula com átomo de baixa valência (tipicamente boro ou elementos que só têm 3 elétrons de valência) e que não conseguem completar o octeto com ligações simples a todos os H. Se ao montar a estrutura de Lewis sobra deficiência eletrônica, suspeite de hidreto deficiente.
- Exemplo clássico:
(diborano). As estruturas de Lewis convencionais não conseguem acomodar todos os B com octeto; a solução real são duas ligações ponte chamadas pontes ou ligações 3c–2e. Nestas pontes, dois átomos B e um átomo H compartilham um par de elétrons que mantém a ligação entre os dois B. - Explicação da ligação 3c–2e (didático, passo a passo): imagine dois átomos B e um H formando uma “ponte”. Há só dois elétrons disponíveis para ligar esses três núcleos; esses dois elétrons ficam em uma orbital que se estende pelos três átomos — assim os três centros são ligados por apenas dois elétrons. Isso mantém a molécula estável apesar da “falta” de elétrons no modelo 2c–2e.
- Propriedades e comportamento: hidretos deficientes (especialmente boranos) são bons agentes de Lewis (tendem a aceitar elétrons) e geralmente reativos; muitos são voláteis e têm química rica (polimerização, formação de complexos, reações com bases).
Passo 5
Definição e características do terceiro tipo — hidretos ricos em elétrons (electron‑rich ou hidretos polieletrônicos).
- O que significa: a família engloba situações em que há “excesso” de densidade eletrônica local, seja por pares isolados adicionais, seja por presença de ânions hidreto ou complexos na qual o hidrogênio atua como ligante em espécies com carga negativa ou com ligações multicêntricas diferentes. Em termos práticos, são hidretos onde há mais elétrons disponíveis do que os necessários para simples ligações 2c–2e.
- Como identificar: presença de carga negativa ou de complexos do tipo
(hidretos complexos), ou átomos centrais com pares isolados extras que tornam a região rica em elétrons. Exemplos incluem o ânion tetra-hidruro de alumínio (no reagente ) e hidretos que atuam como ligantes em complexos de metais de transição (onde o H pode ser nucleófilo). Outra classe são hidretos com ligações 3c–4e (três centros, quatro elétrons) em espécies hipervalentes; isso ocorre em certos agregados e em química inorgânica mais avançada. - Exemplos típicos/práticos: reagentes redutores e complexos como
(contém que é um doador de hidreto), (contém — embora seja isento de deficiência porque o B aqui recebe elétrons adicionais formando um ânion). Nos metais de transição, hidretos como podem ser electron‑rich dependendo do número de elétrons do metal e do tipo de ligação. - Propriedades e comportamento: hidretos ricos em elétrons são muitas vezes nucleófilos (doam par de elétrons como um “H^-”) e usados como agentes redutores em síntese orgânica/inorgânica; alguns são iônicos nos sólidos mas exibem caráter covalente em solução/complexos.
Passo 6
Comparação resumida (conceito fácil de memorizar para a prova).
- Regra rápida: conte os elétrons e veja se o átomo central está com octeto satisfeito, deficitário ou com excesso.
- Se o octeto está satisfeito por ligações 2c–2e → hidreto eletronicamente preciso (normais).
- Se falta elétrons para completar o octeto e há ligações multicêntricas (3c–2e) → hidreto deficiente (ex.: boranos).
- Se existe excesso eletrônico, carga negativa ou pares isolados extras, e o hidreto pode doar hidrureto
/ ser nucleófilo → hidreto rico em elétrons (ex.: , complexos metal‑hidreto).
- Em termos de reatividade: deficientes → Lewis ácidos, reagem aceitando elétrons; ricos → nucleófilos / redutores; precisos → comportamento típico covalente (polaridade, basicidade moderada conforme pares isolados).
Passo 7
Exemplos práticos e dicas de identificação rápida na prova (passo a passo aplicável durante um exame).
- Pegue a fórmula, some elétrons de valência dos átomos envolvidos.
- Monte a estrutura de Lewis básica para tentar satisfazer ligações 2c–2e.
- Verifique o átomo central:
- se tem octeto satisfeito → classifique como eletronicamente preciso; ex.:
, . - se não alcança o octeto e aparece B (ou outro elemento com poucos elétrons) → pense em hidreto deficiente; procure pontes
ou ligação 3c–2e; ex.: . - se houver carga negativa no ion ou múltiplos pares isolados que tornam a unidade rica em elétrons → classifique como hidreto rico; ex.:
, , hidretos metálicos nucleofílicos.
- se tem octeto satisfeito → classifique como eletronicamente preciso; ex.:
- Se a questão pedir propriedades, lembre: deficientes → aceitam elétrons (ácidos de Lewis); ricos → doam elétrons (base/nucleófilo ou redutor).
Passo 8
Resumo conceitual final (uma frase por tipo para ficar gravado).
- Hidretos eletronicamente precisos: ligações 2c–2e, octeto satisfeito (ex.:
). - Hidretos deficientes: menos elétrons que o necessário para ligações 2c–2e locais; formam ligações multicêntricas 3c–2e (ex.:
). - Hidretos ricos em elétrons: presença de excesso eletrônico/ânions hidreto ou ligantes hidreto nucleofílicos; doam hidrureto/atuam como redutores (ex.:
em ).
Resposta
Hidretos eletronicamente precisos — ligações covalentes 2c–2e e octeto satisfeito; exemplos:
.
Hidretos deficientes — falta de elétrons para octeto; estabilizam‑se por ligações multicêntricas (3c–2e), sendo o exemplo clássico .
Hidretos ricos em elétrons — espécies com excesso eletrônico ou ânions hidreto/complexos hidreto; atuam como doadores de ou redutores; exemplos:
em
e alguns hidretos de metais de transição.
Hidretos deficientes — falta de elétrons para octeto; estabilizam‑se por ligações multicêntricas (3c–2e), sendo o exemplo clássico
Hidretos ricos em elétrons — espécies com excesso eletrônico ou ânions hidreto/complexos hidreto; atuam como doadores de