Questão 3. O fluoreto de alumínio é um sólido insolúvel em ácido fluorídrico líquido, mas se dissolve neste solvente quando fluoreto de sódio está presente no meio. Quando trifluoreto de boro é adicionado à solução formada, o fluoreto de alumínio precipita da solução.
b) Justifique as observações apresentadas levando em consideração a classificação de Pearson.

Passo 1

Então, vamos lá! A questão fala sobre como o fluoreto de alumínio (AlF₃) se comporta em ácido fluorídrico (HF) e como isso muda quando adicionamos fluoreto de sódio (NaF) e trifluoreto de boro (BF₃). A gente vai usar a classificação de Pearson, também conhecida como teoria HSAB (Hard and Soft Acids and Bases), para entender o que tá rolando nessas reações.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a teoria HSAB. Ela classifica os ácidos e bases em “duros” (hard) e “macios” (soft) com base em suas características. Ácidos e bases duros tendem a ser pequenos, com cargas altas e pouca polarizabilidade, enquanto os macios são maiores, com cargas menores e mais polarizáveis.

Passo 3

No nosso caso, o fluoreto de alumínio (AlF₃) é considerado um ácido duro. O ácido fluorídrico (HF) também é um ácido duro. Quando tentamos dissolver AlF₃ em HF puro, não acontece muita coisa porque ambos são duros e não há uma boa interação para formar complexos solúveis.

Passo 4

Agora, quando a gente adiciona fluoreto de sódio (NaF) à mistura, o NaF se dissocia em Na⁺ e F⁻. O F⁻ é uma base dura, que pode interagir melhor com o Al³⁺ do AlF₃, formando complexos solúveis como [AlF₄]⁻. Isso facilita a dissolução do AlF₃ no meio ácido.

Passo 5

Mas aí vem o BF₃, que é um ácido macio. Quando a gente adiciona BF₃ à solução, ele prefere se ligar com bases mais macias. O F⁻ do complexo [AlF₄]⁻ é uma base dura e não interage bem com o BF₃, que é macio. Isso faz com que o AlF₃ volte a formar um sólido e precipite da solução.

Resposta

Então, usando a classificação de Pearson, vemos que AlF₃ é um ácido duro que não se dissolve em HF duro, mas forma complexos solúveis com F⁻ de NaF. Quando adicionamos um ácido macio como BF₃, ele não estabiliza mais esses complexos duros, fazendo o AlF₃ precipitar. Isso explica todas as observações da questão.

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