Recorra aos conceitos ácido-base para justificar de que o único minério importante de mercúrio é o cinabre, HgS, enquanto que o zinco ocorre natureza como sulfetos, silicatos, carbonatos e óxidos. Descreva os princípios da teoria que utilizou para explicar sua resposta.
Passo 1
O enunciado pede para usar conceitos de ácido–base para explicar por que o único minério importante de mercúrio é o cinabre (
), enquanto o zinco aparece na natureza como sulfetos, silicatos, carbonatos e óxidos. O conteúdo teórico a aplicar é a teoria Ácido–Base de Pearson (HSAB – Hard and Soft Acids and Bases).
Passo 2
A teoria HSAB classifica ácidos e bases em três categorias:
- Ácidos fortes ou “duros” (hard): pequenos, pouco polarizáveis e de alta carga efetiva (ex.:
, , ). - Ácidos suaves ou “moles” (soft): maiores, muito polarizáveis e de carga efetiva menor (ex.:
, , ). - Ácidos intermediários (“borderline”): com características entre os dois (ex.:
, , ).
Bases seguem a mesma divisão: “duras” (ex.:, , ) e “moles” (ex.: , , ligantes orgânicos ricos em enxofre).
O princípio central da teoria HSAB é que “ácidos duros preferem bases duras” e “ácidos suaves preferem bases suaves”, pois nestas combinações a interação é mais estável (menor energia). Assim:
- A combinação ácido–base duro–duro é muito forte (ex.: óxidos metálicos).
- A combinação ácido–base mole–mole é muito forte (ex.: sulfetos de metais suaves).
- As combinações duro–mole ou mole–duro são menos estáveis e, em geral, não formam minerais abundantes.
Passo 3
Classificando os íons envolvidos:
• é um ácido suave (soft acid).
• é um ácido intermediário (borderline).
• é base suave.
• ,
,
são bases duras (hard bases).
•
•
•
•
Passo 4
Como
é um ácido suave, ele forma compostos estáveis apenas com bases suaves. Logo, o único mineral estável e abundante de mercúrio na crosta é o sulfeto de mercúrio,
(cinabre). Reações com bases duras (óxido, carbonato, silicato) seriam instáveis e se degradem facilmente, não deixando minérios comerciais.
Passo 5
Já
, sendo borderline, interage razoavelmente bem tanto com bases suaves (
, formando esfalerita e wurtzita) quanto com bases duras (
, dando smithsonita;
, dando hemimorfita;
, dando franklinita ou zincita). Por isso, o zinco ocorre em vários tipos de minerais (sulfetos, silicatos, carbonatos e óxidos).
Resposta
O mercúrio é um ácido suave e só forma mineral estável com a base suave
(cinabre,
), enquanto o zinco, ácido intermediário, combina de modo comparável tanto com bases duras (
,
,
) quanto com bases suaves (
), originando sulfetos, silicatos, carbonatos e óxidos.