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Aula 7 Ácidos e Bases Relembrando Lewis • Ácido é uma substância receptora de par de elétrons. • Base é uma substância doadora de par de elétrons. Ácidos de Lewis • Molécula com octeto incompleto pode completar o octeto recebendo um par de elétrons • Molécula ou íon com octeto completo pode rearranjar seus elétrons de valência e receber um par adicional • Todo cátion metálico • Molécula ou íon pode expandir seu octeto para receber par de elétrons Bases de Lewis: ânions; Todos os compostos cujo átomo central possua um ou mais pares de elétrons não compartilhados. Ácidos e Bases Cátions leves s e p; cátions do primeiro período de transição; de carga elevada; lantanídeos e actinídeos Fe+3 + X- [FeX]2+ Hg+2 + X- [HgX]+ X = F, Cl, Br, I F > Cl > Br > I O >> S >Se > Te N >> P > As >Sb [FeF]2+ > [FeCl]2+ > [FeBr]2+ [HgI]2+ > [HgBr]2+ > [HgCl]2+ > [HgF]2+ Cátions Classe a Melhor reatividade com: Cátions mais pesados do bloco d; telúrio, polônio, chumbo, tálio, etc. F < Cl < Br < I O << S < Se < Te N << P < As < Sb Cátions Classe b Melhor reatividade com: De acordo com a constante de equilíbrio (k): Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) “Ácidos macios tendem a se ligar (formam compostos estáveis) com bases macias, enquanto ácidos duros tendem a se ligar com bases duras.” • A teoria de Pearson baseia-se no princípio da polarizabilidade de espécies químicas. Espécies químicas que tem suas cargas (ou densidade de cargas “δ”) concentradas espacialmente são consideradas “duras”. Pouco Polarizável Por outro lado, espécies que possuem a habilidade de dispersar estas cargas são ditas “macias”. Muito Polarizável Classe a Duras Classe b moles Cátions e moléc com deficiência de e- Ácidos Ânions ou moléc com pares não ligantesd Bases Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Compostos Duros: Pouco Polarizável Raio pequeno, elevada carga nuclear efetiva, elevada carga positiva (ácidos), baixa carga negativa (ânions) H+, Fe3+, Al3+, H2O, O 2-, F-, RO- Compostos Moles: Muito Polarizável Raio grande, baixa carga nuclear efetiva, baixa carga positiva (ácidos), elevada carga negativa (ânions) Cu+, Ag+, Pb2+, Au+, R3P, S 2-, I-, RS- Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Grupos retiradores de densidade eletrônica aumentam a dureza, enquanto grupos doadores de densidade eletrônica aumentam a maciez/moleza. Eletronegatividade: F = 3.98 Cl = 3.16 Br = 2.96 Boro é um ácido mais duro quando ligado ao F. Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) São fatores que influenciam no grau de polarização: 1. Raio atômico/iônico/cargas elétricas Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) São fatores que influenciam no grau de polarização: 2. Eletronegatividade/Eletropositividade Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Qual é mais duro? F- / Cl- Cl- / Br- Fe2+ / Fe3+ NH3 / H2O R3N / R3P Na+ / K+ AlF3 / AlBr3 Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Interações entre ácidos e bases duras são predominantemente iônicas enquanto entre ácidos e bases macias são predominantemente covalentes. • Solubilidade Ácidos Duros interagem favoravelmente com Bases Duras Ácidos Moles interagem favoravelmente com Bases Moles Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 MgSO4 CaSO4 SrSO4 BaSO4 OH- base dura SO4 2- base mole Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) • Minérios Ácidos Duros interagem favoravelmente com Bases Duras Ácidos Moles interagem favoravelmente com Bases Moles Minérios de cátions mais duros como Li, Mg, Al, Fe Forma de óxidos Minérios de cátions mais moles como Pb, Cd, Sb, Zn Forma de sulfetos Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) • Um grande caráter covalente resultante de uma interação macio-macio provoca compostos de baixas solubilidades e coloridos • Interações duro-duro resultam em compostos incolores e muito solúveis. Interações entre ácidos e bases duras são predominatemente iônicas enquanto entre ácidos e bases macias são predominantemente covalentes. Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) Moléculas com mais de um sítio reacional SCN- S C N S C N Sítio mole Sítio duro Au+ e Fe3+ Ácidos e Bases Teoria ácido-base de Pearson (1963) O mercúrio apresenta alta toxicidade mesmo em baixos níveis de concentração. No organismo humano, os compostos de mercúrio apresentam grande afinidade por determinados resíduos de aminoácidos. Considerando- se a estrutura da cisteína: Qual deve ser o sítio de coordenação preferencial para a formação de um complexo entre o íon mercúrio (II) e a cisteína?
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