1. Para os seguintes compostos de hidrogênio: (20 pontos)
    i) \mathrm{CaH}_{2},
    ii) \mathrm{CH}_{4},
    iii) \mathrm{NH}_{3},
    iv) \mathrm{SnH}_{4},
    v) \mathrm{PdH}_{0,9}, vi) HB .
Responda:
a) Classifique os compostos de acordo com os tipos de hidretos.
b) Identifique os compostos que fornecem o exemplo mais pronunciado das seguintes características químicas:
(I) caráter hidrídico;
(II) acidez de Brönsted;
(III) composição variável;
(IV) basicidade de Lewis.
c) Escreva as equações químicas balanceadas da reação química dos compostos das características (I, II e IV) com água.

Passo 1

O enunciado lista seis hidretos: \mathrm{CaH_{2}}, \mathrm{CH_{4}}, \mathrm{NH_{3}}, \mathrm{SnH_{4}}, \mathrm{PdH_{0,9}} e \mathrm{HB}. Pede em (a) classificá-los segundo o tipo de hidreto (iônico, covalente molecular, metálico/intersticial ou deficiente em elétrons), em (b) identificar qual deles melhor exemplifica (I) caráter hidrídico ( H^{-}), (II) acidez de Brønsted ( H^{+}), (III) composição variável e (IV) basicidade de Lewis (par de elétrons), e em (c) escrever as equações balanceadas das reações com água dos representantes de (I), (II) e (IV).

Passo 2

Classificação de cada composto segundo o tipo de hidreto:
\mathrm{CaH_{2}} é um hidreto iônico, pois o cálcio (metal alcalino-terroso) forma \mathrm{Ca^{2+}} e \mathrm{H^{-}}.
\mathrm{CH_{4}}, \mathrm{NH_{3}} e \mathrm{SnH_{4}} são hidretos covalentes moleculares (ligação H–X em espécie neutra); \mathrm{NH_{3}} é polar, \mathrm{CH_{4}} e \mathrm{SnH_{4}} são menos polares.
\mathrm{PdH_{0,9}} é um hidreto metálico (intersticial), porque o H entra no retículo metálico do paládio com composição não‐estequiométrica.
\mathrm{HB} (ou \mathrm{BH_{3}}) é um hidreto covalente deficiente em elétrons (o boro não completa o octeto).

Passo 3

Identificação dos compostos que melhor exemplificam as quatro características:
(I) caráter hidrídico (íon \mathrm{H^{-}}) ⇒ \mathrm{CaH_{2}},
(II) acidez de Brønsted (doa \mathrm{H^{+}}) ⇒ \mathrm{CH_{4}} (o H ligado a C pouco eletronegativo fica levemente \delta^{+}),
(III) composição variável ⇒ \mathrm{PdH_{0,9}},
(IV) basicidade de Lewis (doa par de elétrons) ⇒ \mathrm{NH_{3}}.

Passo 4

Escrevemos agora as reações balanceadas com água dos representantes de (I), (II) e (IV):
Para (I) \mathrm{CaH_{2}} reagindo como fonte de \mathrm{H^{-}}:
\mathrm{CaH_{2}} + 2\,\mathrm{H_{2}O} \;\longrightarrow\; \mathrm{Ca(OH)_{2}} + 2\,\mathrm{H_{2}}
Para (II) \mathrm{CH_{4}} atuando como ácido de Brønsted com água (equilíbrio ácido–base):
\mathrm{CH_{4}} + \mathrm{H_{2}O} \rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}^{-}} + \mathrm{H_{3}O^{+}}
Para (IV) \mathrm{NH_{3}} como base de Lewis em água (equilíbrio ácido–base):
\mathrm{NH_{3}} + \mathrm{H_{2}O} \rightleftharpoons \mathrm{NH_{4}^{+}} + \mathrm{OH^{-}}

Resposta

a)
\mathrm{CaH_{2}}: iônico
\mathrm{CH_{4}}, \mathrm{NH_{3}}, \mathrm{SnH_{4}}: covalentes moleculares \mathrm{NH_{3}} polar)
\mathrm{PdH_{0,9}}: metálico/intersticial
\mathrm{HB} ( \mathrm{BH_{3}}: deficiente em elétrons
b)
(I) \mathrm{CaH_{2}}
(II) \mathrm{CH_{4}}
(III) \mathrm{PdH_{0,9}}
(IV) \mathrm{NH_{3}}
c) \displaystyle \mathrm{CaH_{2}} + 2\,\mathrm{H_{2}O}\to \mathrm{Ca(OH)_{2}} + 2\,\mathrm{H_{2}} \displaystyle \mathrm{CH_{4}} + \mathrm{H_{2}O}\rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}^{-}} + \mathrm{H_{3}O^{+}} \displaystyle \mathrm{NH_{3}} + \mathrm{H_{2}O}\rightleftharpoons \mathrm{NH_{4}^{+}} + \mathrm{OH^{-}}