Indique a nomenclatura, as equações de ionização e a classificação dos seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado pede três coisas para o composto
:
- indicar a nomenclatura;
- escrever as equações de ionização (se for um ácido, escrever sua dissociação em água);
- indicar a classificação do composto (por exemplo: ácido oxiácido, haleto, óxido, etc.).
A única informação dada é a fórmula molecular
. Não há figura nem outras condições.
Passo 2
Antes de tentar nomear ou escrever ionizações, vamos revisar regras importantes que usamos sempre nestes problemas (aula rápida e prática):
- Para qualquer composto neutro, a soma dos números de oxidação (NOX) dos átomos deve ser zero. Isso é uma conta muito útil para testar se uma fórmula pode representar um composto plausível.
- Regras usuais de NOX que vamos aplicar:
- hidrogênio ligado a não-metais normalmente tem
. - oxigênio em compostos comuns tem
, exceto em peróxidos onde e em compostos com flúor onde pode ser positivo (por exemplo em , ). - flúor é o elemento mais eletronegativo: em TODOS os seus compostos principamente tem
. Flúor praticamente nunca tem NOX positivo.
- hidrogênio ligado a não-metais normalmente tem
Essa última regra é crucial: flúor não forma oxiácidos com ele no centro (ao contrário de Cl, Br, I). As séries de ácidos do tipo
(ácido hipocloroso → ácido perclórico) existem para cloro, bromo e iodo, mas NÃO existem análogos para flúor como
com flúor no estado positivo central.
Passo 3
Agora aplicamos a condição de soma de NOX ao composto
.
Escrevendo a soma dos NOX:
Substituindo os valores usuais
e
:
onde
seria o NOX médio de cada átomo de oxigênio.
Interpretação: o cálculo diz que, para a fórmula
ser eletroneutral com
e
, a média dos NOX dos quatro oxigênios teria de ser
. Isso é muito estranho do ponto de vista químico, porque:
- oxigênio em compostos ligados costuma ter NOX
(ou em peróxidos) ou, raramente, positivo em compostos com flúor (por exemplo em , ). Ter quatro oxigênios cuja soma dá zero exigiria combinações pouco plausíveis de estados de oxidação inteiros e arranjos estruturais muito exóticos (por exemplo mistura de O com NOX positivos, negativos e zero) — coisa que não corresponde a nenhum ácido oxi-halogenado conhecido. - mais importante: para formar um “ácido oxi-halogenado” do tipo
o halogênio deve ser capaz de assumir estados de oxidação positivos (como em que aparece como ). Flúor, porém, não assume estados positivos; ele é sempre nos compostos estáveis. Portanto não pode ocupar a posição “central” em um ácido oxiácido do tipo análogo a .
Passo 4
Conclusão lógica a partir dos passos anteriores:
- A fórmula
não corresponde a um ácido oxiácido válido do flúor, porque o flúor não pode ficar em estado positivo central. Não existe, na química conhecida, um composto estável e isolado com a formula empírica simples que seja um análogo de . - Por isso não há nomenclatura oficial para
como ácido, não há uma equação de ionização válida em água (porque não há um ácido correspondente para se ionizar) e não se pode classificar esse símbolo como um ácido oxiácido real.
Passo 5
Para não ficar só na negativa, mostro compostos reais relacionados com flúor e oxigênio para comparação (útil para a prova):
- Existe o ácido hipofluoroso
(fórmula escrita também como ou ). Sua ionização em água (ou dissociação) é:
onde
é o íon hipofluorito. Esse é um exemplo real de ácido contendo H, O e F, mas nele o oxigênio está ligado ao hidrogênio e ao flúor, e o flúor está no estado
(não é o átomo central oxidado).
- Existe o difluoreto de oxigênio
(fluoreto de oxigênio), que NÃO é um ácido; é um composto covalente onde e . reage com água produzindo principalmente e , não uma simples dissociação ácida direta.
Passo 6
Resumo pedagógico rápido (para gravar na cabeça): halogênios podem formar séries de oxiácidos (hipo‑…‑oso → … → per‑…‑ico) quando o halogênio aceita estados positivos (Cl, Br, I). Flúor é exceção extrema: é sempre
— por isso não há série
análoga a
. Quando aparecer uma fórmula do tipo
na prova, o correto é questionar a validade da fórmula e justificar por números de oxidação, como fizemos.
Resposta
Nomenclatura: Não existe nomenclatura oficial — o composto
não é um ácido oxiácido conhecido/estável (flúor não forma oxiácidos do tipo
).
Ionização: Não aplicável (não existe um ácido correspondente para dissociar em água).
Classificação: Não classificável como ácido oxiácido; a fórmula é química e estruturalmente inviável para um ácido de flúor conhecido.
Ionização: Não aplicável (não existe um ácido correspondente para dissociar em água).
Classificação: Não classificável como ácido oxiácido; a fórmula é química e estruturalmente inviável para um ácido de flúor conhecido.