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Àcidos e Bases Estrutura da Matéria Aula 11 Conceito de Arrhenius (1884) “Substâncias ácidas são aquelas que em solução aquosa dissociam-se em (H+)” “Substâncias básicas são aquelas que em solução aquosa dissociam-se em (OH-)” Conceito de Brønsted-Lowry (1923) “Ácido é definido como um doador de próton e base como um receptor de próton” • Esta definição tem uma importante implicação: Uma substância não pode atuar como ácido sem a presença de uma base para aceitar o próton, e vice-versa. NH3 + H2O → NH4 + + OH- NH4 + + OH- → NH3 + H2O Base Àcido Base Àcido Conceito de Brønsted-Lowry (1923) Conceito de àcido- base conjugado Conceito de Brønsted-Lowry (1923) Conceito de Lewis (1923) • O conceito de Brønsted-Lowry de ácidos e bases enfatiza a transferência de um próton entre as espécies. Porém, essa teoria falha ao tentar explicar reações entre substâncias onde não são transferidos prótons. • Essa deficiência foi remediada por um conceito mais amplo de acidez e basicidade introduzido por G. N. Lewis (o mesmo das estruturas). Ácido de Lewis é uma substância que atua como um receptor de par ou pares de elétrons, A Base de Lewis é uma substância que atua como um doador de par ou pares de elétrons, :B Quem são? Ácidos de Lewis Base de Lewis Cátions: Mn+ Ânions (:Cl-, :Br-, O2-) Espécies deficientes em elétrons: compostos de B, Al e restante do Grupo 13 Espécies com elétrons p: Etileno, benzeno Espécies com carga positiva e espécies que podem expandir o octeto: BrF2 +, PF5 Íons ou moléculas com pares de elétrons isolados (:OH2, :NH3, :CO:, :CN -:) Base Àcido Compostos Deficientes em Elétrons: Exemplo: BF3 Ácidos e Bases de Lewis • Compostos de Coordenação: • [Co(:OH2)6] 2+ • [C6H6Ag] + • Fe(CO)5 • [Al(H2O)6] 3+ Ácidos e Bases de Lewis Uma molécula pode utilizar de seus orbitais moleculares antiligantes vazios para receber um par de elétrons. Ácidos e Bases de Lewis Representação por orbitais moleculares da interação orbital responsável pela formação de um complexo entre um ácido de Lewis A e uma base de Lewis :B Ácidos do Grupo do Boro (grupo 13) • Os haletos de B e de Al são os ácidos de Lewis mais conhecidos. •As moléculas planares BX3 e AlX3 têm octetos incompletos e o orbital p perpendicular ao plano pode aceitar um par de elétrons da base de Lewis: NR 3 BF3 < BCl3 < BBr3 Ordem crescente de acidez Grupo do Carbono (Silício e de Estanho) (grupo 14) •A ordem de acidez dos complexos SiX4 é: SiF4 > SiCl4 > SiBr4 > SiI4 Por quê? Eletronegatividade + 2 (:F–) Grupo do Carbono (Silício e de Estanho) (grupo 14) SnCl2 (Pode atuar como ácido) SnCl2 + Cl - : SnCl3 - : SnCl3 - + (CO)5Mn (CO)5Mn-SnCl3 (Pode atuar como base) •A ordem de acidez dos complexos SnX4 é: SnF4 > SnCl4 > SnBr4 > SnI4 Àcido Base Grupo do Nitrogênio e Oxigênio (grupos 15 e 16) F Sb F F F F F Sb F F F F F+ 2 HF + H2F + - Àcidos de Lewis do grupo 15 Àcido Base Àcidos de Lewis do grupo 16 (podem ser ácidos ou bases) S: O O + :N R R R S O O N R R R Àcido SO2 pode ser uma base doando o par isolado do S ou do O para um ácido de Lewis • Podem ser ÁCIDOS E BASES • ÁCIDOS porque possuem orbital anti-ligante vazio de baixa energia (Br2 e I2) X2 tem um orbital 2u vazio que pode aceitar um par de elétrons de solventes como acetona, etanol, formando um complexo 1:1 Grupo dos halogênios • BASE porque podem formar poli-iodetos • I2 + I- I3- • I2 + I3- I5- etc... Grupo dos halogênios • Identifique os ácidos e as bases de Lewis nas reações : (a) BrF3 + F - --------- BrF4 - (b) KH + H2O --------- KOH + H2 (a) FeCl3 + Cl - --------- FeCl4 - (b) I- + I2 --------- I3 - Exercícios
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