6.23 \mathrm{AlF}_{3} é insolúvel em HF líquido, mas dissolve-se se NaF estiver presente. Quando \mathrm{BF}_{3} é adicionado à solução, \mathrm{AlF}_{3} precipita. Explique por que isso ocorre.

Passo 1

O enunciado diz que o sólido \mathrm{AlF}_{3} é insolúvel em \mathrm{HF} líquido, mas se dissolve quando adicionamos \mathrm{NaF}. Ao adicionar \mathrm{BF}_{3}, volta a precipitar \mathrm{AlF}_{3}.
Conteúdo: equilíbrio de complexação de íons fluoreto com íons metálicos (alumínio e boro) e princípio de Le Chatelier.

Passo 2

Quando há excesso de fluoreto em solução (fornecido pelo \mathrm{NaF}), forma-se o complexo \mathrm{AlF}_{4}^{-}, dissolvendo o \mathrm{AlF}_{3}:
\mathrm{AlF}_{3\,(s)} + \mathrm{F}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{AlF}_{4}^{-}\,.
O \mathrm{NaF} aumenta a concentração de \mathrm{F}^{-}, deslocando o equilíbrio acima para a direita e solubilizando \mathrm{AlF}_{3} como \mathrm{AlF}_{4}^{-}.

Passo 3

O \mathrm{BF}_{3} é um ácido de Lewis forte que consome \mathrm{F}^{-}, formando o ânion tetrafluoroborato:
\mathrm{BF}_{3} + \mathrm{F}^{-} \longrightarrow \mathrm{BF}_{4}^{-}\,.
Ao remover \mathrm{F}^{-} livre (formando \mathrm{BF}_{4}^{-}), o equilíbrio de complexação do alumínio é deslocado para a esquerda (princípio de Le Chatelier), liberando \mathrm{AlF}_{3} sólido.

Resposta

O \mathrm{BF}_{3} retira \mathrm{F}^{-} da solução para formar \mathrm{BF}_{4}^{-}, diminuindo a concentração de fluoreto livre e fazendo o equilíbrio de complexação do alumínio voltar para a esquerda, precipitando \mathrm{AlF}_{3}.

Exercícios de Livros Relacionados