O sal CuSO4 em solução aquosa forma uma estrutura de solvatação em torno do cátion metálico composto por \mathrm{n} \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}. Apresente a reação química ácido e base que explica a formação deste composto e indique o ácido e base. Represente a estrutura deste aduto.
Passo 1
O enunciado diz que, em água, o sal \mathrm{CuSO_4} libera o cátion metálico que forma um aduto de solvatação com n moléculas de água. O conteúdo é química inorgânica (química de coordenação) e ácidos‐bases de Lewis, pois o metal aceita pares eletrônicos e a água doa pares.
Passo 2
Ao dissolver, o sal se dissocia em \mathrm{CuSO_4 (s) \longrightarrow Cu^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq)}
Passo 3
O cátion \mathrm{Cu^{2+}} (ácido de Lewis) recebe pares de elétrons de moléculas de água (base de Lewis). A reação de coordenação geral é \mathrm{Cu^{2+} (aq) + n\,H_2O (l) \longrightarrow [Cu(H_2O)_n]^{2+} (aq)}
Na prática, n=6, dando \mathrm{Cu^{2+} (aq) + 6\,H_2O (l) \longrightarrow [Cu(H_2O)_6]^{2+} (aq)}
Passo 4
Nesse processo:
• Ácido de Lewis: \mathrm{Cu^{2+}} (aceita par de elétrons).
• Base de Lewis: \mathrm{H_2O} (doa par de elétrons).
Passo 5
O cátion aduto \mathrm{[Cu(H_2O)_6]^{2+}} tem geometria octaédrica. Em cada vértice do octaedro há uma molécula de água coordenada por meio do par não‐ligante do oxigênio. Representamos simbolicamente:
[Cu(H_2O)_6]^{2+}
onde cada seta de coordenação \;\; \mathrm{H_2O}\; \xrightarrow{\;\;:\!O\!-\!\!>} \;\mathrm{Cu^{2+}}
indica a doação do par de elétrons do oxigênio para o cobre.
Resposta
Reação ácido‐base de Lewis: \mathrm{Cu^{2+}(aq)\;+\;6\,H_2O(l)\;\longrightarrow\;[Cu(H_2O)_6]^{2+}(aq)}
Ácido de Lewis: \mathrm{Cu^{2+}}.
Base de Lewis: \mathrm{H_2O}.
Estrutura do aduto: complexo octaédrico \mathrm{[Cu(H_2O)_6]^{2+}}.