Mostrar nas reações qual é o ácido de Lewis e qual a base:
As seguintes reações envolvem ácidos e bases de Lewis, identificar qual espécie é o acido, qual a base e predecir o produto:
(c)
As seguintes reações envolvem ácidos e bases de Lewis, identificar qual espécie é o acido, qual a base e predecir o produto:
(c)
Passo 1
O enunciado dá a reação entre
e
e pede que eu: (a) identifique qual é o ácido de Lewis e qual é a base de Lewis e (b) preveja o produto formado. Informações relevantes fornecidas: a espécie metálica é
(íon cromo trivalente, em solução aquosa) e há seis moléculas de amônia
. Não há outros reagentes mencionados nem transferência de prótons no enunciado.
Passo 2
O que é um ácido de Lewis e o que é uma base de Lewis?
- Definição: um ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de elétrons; uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons.
- Explicação didática: pense na base de Lewis como alguém com um par de elétrons “livres” (um par isolado) que pode emprestar; pense no ácido de Lewis como alguém com “lugar vazio” (orbital vazio ou deficiência eletrônica) que quer receber esse par para formar uma ligação coordenada.
- Exemplo curto e concreto:
tem um par de elétrons não ligantes no nitrogênio — isso a torna doadora (base de Lewis). Um íon metálico com carga positiva (como ) tem alta atração por elétrons — isso o torna aceitador (ácido de Lewis).
Passo 3
Aplicando as definições às espécies da reação:
-
: cada molécula tem um átomo de nitrogênio com um par de elétrons não ligantes (par livre). Esse par pode ser doado para formar uma ligação coordenada. Portanto é a base de Lewis. -
: é um cátion com alta densidade de carga e orbitais vazios capazes de aceitar pares de elétrons dos ligantes. Portanto é o ácido de Lewis.
Passo 4
Como se forma o produto?
- Ligação coordenada: cada
doa seu par livre ao , formando uma ligação doadora-aceitadora (também chamada ligação dativa ou coordenada). Podemos representar a doação de um par de elétrons de uma amônia ao cromo por algo como (seta indicando o par sendo doado). - Este processo se repete para as seis moléculas de
, dando um complexo com seis ligantes amínicos ao redor do íon Cr. A este tipo de complexo, com seis ligantes idênticos em volta de um metal, costuma corresponder uma geometria octaédrica (é a geometria típica para número de coordenação 6). - Como
é neutra, a carga do complexo é a mesma do metal inicial: .
Passo 5
Escrevendo a equação da formação do complexo (fórmula e balanço de carga):
- Aqui o produto é o íon complexo hexaamminechromium(III). Cada
está ligada por uma ligação coordenada ao . - Observação contextual útil para prova: em solução aquosa o íon cromo trivalente muitas vezes está inicialmente como
; a adição de pode substituir moléculas de água ligadas ao metal por amônia, passo a passo, até formar o complexo hexaammine, mas o enunciado já dá a estequiometria 1:6.
Passo 6
Nome do complexo e características que podem aparecer em questões de prova:
- Nome sistemático: hexaamminechromium(III) (em notação de nomes de complexos: hexaammine = seis ligantes amina; chromium(III) indica Cr no estado de oxidação +3).
- Geometria esperada: octaédrica (número de coordenação 6).
- Carga do complexo:
(porque os ligantes são neutros).
Resposta
Ácido de Lewis:
Base de Lewis:
Produto previsto: (hexaamminechromium(III))
Base de Lewis:
Produto previsto: