6.20 Difluoreto de xenônio,
, pode atuar como uma base de Lewis para cátions metálicos tais como
e
.
a. Nestes casos, você espera que
exerça sua basicidade por meio dos pares isolados de Xe ou de F ?
b.
e
foram sintetizados. Em qual deles,
ou
, você espera que os elementos flúor atuem como bases de Lewis mais fortes? Explique resumidamente. (Ver G. Tavcar, B. Zemva, Inorg. Chem., 2005, 44, 1525.)
a. Nestes casos, você espera que
b.
Passo 1
O enunciado trata da capacidade de
agir como base de Lewis frente a cátions metálicos (
e
), e pergunta: a) por que site (Xe ou F) se dá a doação de elétrons? e b) comparando os ânions
e
, em qual deles os átomos de flúor são bases de Lewis mais fortes? Para responder vamos usar conceitos de teoria de ácidos e bases de Lewis, geometria e polarizabilidade de ligações.
Passo 2
Analisando
: a molécula é linear, com dois pares ligantes Xe–F e três pares não ligantes em xenônio (dispostos no equatorial de um bipirâmide trigonal). Cada flúor também tem três pares não ligantes. A basicidade de Lewis depende de quão disponível e polarizável é o par eletrônico. Os pares do flúor, apesar de numerosos, estão fortemente atraídos pelo núcleo muito eletronegativo de F, tornando-se pouco “móveis” para doação. Em contraste, os pares isolados em Xe estão em orbitais 5p mais difusos e polarizáveis, portanto mais aptos a coordenar-se a cátions.
Passo 3
Logo, em
atuando como ligante de
ou
, a doação de elétrons ocorre principalmente pelos pares isolados do átomo de xenônio, formando ligações M–Xe.
Passo 4
Para comparar
e
: em ambos o flúor tem pares não ligantes, mas em
a carga negativa está mais delocalizada e as ligações As–F são mais covalentes/polarizáveis, tornando cada F menos disponível. Em
, as ligações B–F são mais iônicas e a densidade eletrônica nos pares de F fica mais concentrada, o que aumenta sua basicidade de Lewis.
Resposta
a. A doação de elétrons em
ocorre pelos pares isolados de xenônio.
b. Os átomos de flúor em são bases de Lewis mais fortes do que em
.
b. Os átomos de flúor em