1. Entre \mathrm{H}_{2} \mathrm{Se} \mathrm{Cu}^{2+}, explique e represente como a reação ocorre segundo o modelo de Lewis.

Passo 1

O enunciado pede que eu explique e represente, segundo o modelo de Lewis, o que acontece “entre” \mathrm{H_2Se} e \mathrm{Cu}^{2+}.
Informações dadas (explicitadas):
\mathrm{H_2Se} (hidreto de selênio) e \mathrm{Cu}^{2+} (íon cúprico).
Pedido: identificar quem doa/aceita pares eletrônicos e desenhar/representar a reação no modelo de Lewis.

Passo 2

O que diz o modelo de Lewis (aula rápida e prática):
  • Uma base de Lewis é uma espécie que possui um par de elétrons não ligado (par isolado) que pode doar.
  • Um ácido de Lewis é uma espécie que pode aceitar um par de elétrons (tem orbital vazio ou deficiência eletrônica).
    Na prova, identificar acid/base de Lewis é: procurar quem tem par isolado (base) e quem tem espaço/necessidade de elétrons (ácido).

Passo 3

Determinar a estrutura de \mathrm{H_2Se} e quantos pares isolados tem:
  • Selênio (Se) é do grupo 16 → tem 6 elétrons de valência.
  • Cada hidrogênio (H) traz 1 elétron; há dois H → 2 elétrons.
    Total elétrons de valência para a molécula: 6 + 2\cdot 1 = 8 elétrons.
  • Dois pares são usados nas duas ligações \mathrm{Se}-\mathrm{H} (cada ligação usa 2 elétrons → 4 elétrons no total).
  • Restam 8-4=4 elétrons, ou seja, 2 pares isolados no \mathrm{Se}.
    Logo, na representação de Lewis \mathrm{Se} tem dois pares isolados; portanto \mathrm{H_2Se} pode doar um desses pares → é uma base de Lewis.

Passo 4

Característica de \mathrm{Cu}^{2+}:
  • \mathrm{Cu}^{2+} já perdeu dois elétrons e apresenta deficiência eletrônica em orbitais de valência; pode aceitar pares eletrônicos de ligantes (espécies doadoras).
  • Assim, \mathrm{Cu}^{2+} atua como ácido de Lewis (aceita par de elétrons).

Passo 5

Mecanismo de interação segundo Lewis (explicação passo a passo):
  1. Um par isolado do \mathrm{Se} é apontado para \mathrm{Cu}^{2+}. Esse par é do doador (base) e passa a ocupar um orbital de \mathrm{Cu}^{2+}, formando uma ligação coordenada (também chamada de dativa).
  2. Na representação de Lewis, essa ligação é indicada por uma seta ou por um traço com indicação que ambos os elétrons vieram do mesmo átomo; simbolicamente usa-se \mathrm{Se}:\to \mathrm{Cu}^{2+}.
  3. Pode haver mais de um ligante \mathrm{H_2Se} coordenando o mesmo \mathrm{Cu}^{2+}. Em química de complexos, \mathrm{Cu}^{2+} costuma coordenar 4 ou 6 ligantes, mas para ilustrar o conceito o caso simples mais comum é a formação de um aduto com dois ligantes

Passo 6

Representação de Lewis (desenho passo a passo em texto):
  1. Escrevo a forma de \mathrm{H_2Se} com os pares isolados em \mathrm{Se}:
:\!\mathrm{H}-\mathrm{Se}-\mathrm{H}\!:
(Os dois pares de pontos : ao redor do \mathrm{Se} representam os dois pares isolados; um desses pares será doado.)
2) Mostro a doação para \mathrm{Cu}^{2+} com uma seta de coordenação:
:\!\mathrm{H}-\mathrm{Se}-\mathrm{H}\!:\;+\;\mathrm{Cu}^{2+}\;\longrightarrow\;\mathrm{H}-\overset{\displaystyle\rightarrow}{\mathrm{Se}}-\mathrm{H}\;\cdots\;\mathrm{Cu}^{2+}
(Na prática de prova é mais claro escrever a seta diretamente do \mathrm{Se} para o \mathrm{Cu}^{2+}: \mathrm{Se}:\to\mathrm{Cu}^{2+}.)
3) Representação clássica do complexo com dois ligantes (forma compacta):
[\mathrm{Cu}(\mathrm{H_2Se})_2]^{2+}
onde cada ligação \mathrm{Se}\to\mathrm{Cu} é uma ligação coordenada (os pares doados vêm do \mathrm{Se}). Em notação explícita de Lewis, cada \mathrm{Se} perde um dos seus pares isolados para formar a ligação coordenada e mantém ainda um par isolado remanescente.

Passo 7

Explicação da natureza da ligação e cargas (para não errar na prova):
  • A ligação formada é chamada de ligação coordenada/dativa: ambos os elétrons que formam a ligação vieram do mesmo átomo ( \mathrm{Se}).
  • Depois de formada, essa ligação pode ser tratada como uma ligação covalente comum na descrição estrutural, mas sempre é útil lembrar na resposta que foi formada por doação de par (Lewis).
  • A carga formal global do complexo mostrado permanece +2 (por isso o superíndice em [\mathrm{Cu}(\mathrm{H_2Se})_2]^{2+}). Os ligantes neutros \mathrm{H_2Se} não mudam a carga total; apenas redistribuem densidade eletrônica.

Passo 8

Um exemplo análogo e dica de prova (pra fixar):
  • O mesmo raciocínio vale para \mathrm{H_2S} com \mathrm{Cu}^{2+}: \mathrm{H_2S} doa um par de S para formar [\mathrm{Cu}(\mathrm{H_2S})_n]^{2+}.
  • Em prova, sempre identifique primeiro quem tem par isolado e quem tem deficiência eletrônica; escreva a seta de doação (\text{base}:\to \text{ácido})á e, se pedirem produto, escreva o complexo com colchetes e a carga final.

Resposta

\mathrm{H_2Se} é base de Lewis (doa par); \mathrm{Cu}^{2+} é ácido de Lewis (aceita par). Produto representativo: [\mathrm{Cu}(\mathrm{H_2Se})_2]^{2+} com ligações coordenadas \mathrm{Se}\to\mathrm{Cu}.

Exercícios relacionados