Os metais de transição têm grande uma grande tendência para formar ions complexo, pois apresentam a última e a antepenúltimo nivel eletrônico incompleto. Assim, a formação do ion ferrocianeto pode ser explicada através da reação:
\mathrm{Fe}^{2+}+6 \mathrm{CN} \rightarrow\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_{8}\right]^{4}, qual da espécies quimicas atua com ácido de Lewis? Justifique a sua resposta .

Passo 1

O enunciado apresenta a reação e pergunta qual espécie atua como ácido de Lewis e pede justificativa. As informações dadas (interpretadas de forma usual para o íon ferrocianeto) são:
\mathrm{Fe}^{2+} + 6\,\mathrm{CN}^{-} \longrightarrow \left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}.
A pergunta explícita: qual das espécies químicas atua como ácido de Lewis? Lista de dados relevantes do enunciado: a presença do cátion \mathrm{Fe}^{2+}, a presença do ânion cianeto \mathrm{CN}^{-} (seis unidades) e o complexo formado \left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}.

Passo 2

Definição clara e prática (o que cai na prova):
Um ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de elétrons para formar uma ligação coordenada. Uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons.
Exemplos simples: \mathrm{H}^+ é ácido de Lewis (aceita par de elétrons de, por exemplo, \mathrm{H_2O}); \mathrm{NH_3} é base de Lewis (doa seu par isolado no nitrogênio).
Então, na prática de prova, para identificar quem é ácido ou base de Lewis procure: (i) espécies com carga positiva ou com orbitais vazios = tendem a aceitar pares (ácidos de Lewis); (ii) espécies com carga negativa ou com pares isolados = tendem a doar pares (bases de Lewis).

Passo 3

Analisando \mathrm{CN}^{-} (por que é base de Lewis):
  • O íon cianeto tem carga negativa \mathrm{CN}^{-}, ou seja, há excesso de elétrons.
  • Existe um par de elétrons não ligado (par isolado) disponível no átomo que coordena ao metal (na prática das coordenações de metais de transição, o cianeto doa pelo carbono).
  • Ter um par isolado e carga negativa faz de \mathrm{CN}^{-} um doador claro de par de elétrons, portanto uma base de Lewis.
    Resumo: \mathrm{CN}^{-} doa pares de elétrons para formar ligações coordenadas com o metal.

Passo 4

Analisando \mathrm{Fe}^{2+} (por que é ácido de Lewis):
  • O ferro no estado \mathrm{Fe}^{2+} tem configuração eletrônica \left[\mathrm{Ar}\right]\,3d^{6} (pois o 4s foi removido na oxidação). Escrevendo: \mathrm{Fe}: [\mathrm{Ar}]\,4s^{2}\,3d^{6} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{2+}: [\mathrm{Ar}]\,3d^{6}.
  • Embora tenha elétrons nos orbitais 3d, o cátion \mathrm{Fe}^{2+} é eletronicamente deficitário em relação ao neutro e apresenta orbitais vazios/aceitadores suficientes para receber pares de elétrons dos ligantes e formar ligações coordenadas. Além disso, a carga positiva atrai pares de elétrons.
  • Um argumento de estabilidade usado em química de coordenação: o complexo formado com seis ligantes doadores de 2 elétrons cada dá a contagem eletrônica \mathrm{d\text{-}electrons} + 2\times(\text{nº de ligantes})º. Aqui: 6 elétrons de \mathrm{Fe}^{2+} mais 6\times 2 = 12 elétrons doados pelos seis \mathrm{CN}^{-} resulta em 6+12=18 elétrons, frequentemente uma situação estável (regra dos 18 elétrons). Isso reforça que \mathrm{Fe}^{2+} aceita pares e forma o complexo estável.
    Resumo: \mathrm{Fe}^{2+} aceita pares de elétrons — comportamento de ácido de Lewis.

Passo 5

Mostrando mecanicamente a formação do complexo e a conservação de carga:
  • Cada \mathrm{CN}^{-} doa um par de elétrons para \mathrm{Fe}^{2+}, formando uma ligação coordenada.
  • Cálculo da carga total resultante: +2 + 6\times(-1) = -4, o que coincide com a carga do complexo \left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}.
  • Portanto a reação corresponde a doação de pares de elétrons dos ligantes \mathrm{CN}^{-} (bases de Lewis) para o cátion metálico \mathrm{Fe}^{2+} (ácido de Lewis), formando seis ligações coordenadas e o complexo estável.

Passo 6

Resposta direta e dica de prova (como reconhecer rápido):
  • Em complexos de metais de transição, o íon metálico com carga positiva costuma ser o ácido de Lewis; os ânions ou moléculas com pares isolados (como \mathrm{CN}^{-}, \mathrm{NH_3}, \mathrm{H_2O}, \mathrm{Cl}^{-}) são as bases de Lewis (ligantes).
  • Na hora da prova: verifique cargas e pares isolados — o doador (par isolado, carga negativa) = base de Lewis; o aceitador (cátion, orbitais vazios) = ácido de Lewis.

Resposta

\mathrm{Fe}^{2+} é o ácido de Lewis; \mathrm{CN}^{-} é a base de Lewis.

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