Ácidos e bases 1 - Q Inorg

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Química Inorgânica 
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Semestre 2/2016 
-Prof. Rafael Pavão das Chagas- 
Reações ácido-base de Brønsted e Lewis. Tendências periódicas da acidez de 
Brønsted e de Lewis. Elementos de simetria. Estrutura molecular em complexos: 
metais e ligantes, isomeria e quiralidade. Estrutura eletrônica em complexos e 
organometálicos: teoria do campo cristalino, teoria do campo ligante e regra dos 
18 e 16 elétrons. Reações e mecanismos em complexos: equilíbrio de 
coordenação, reações de óxido-redução e reações de substituição. 
 
2 
3 
Ácidos polipróticos 
O diagrama de distribuição representa como a fração de cada 
espécie () presente no equilíbrio depende do pH da solução. 
 
H3PO4 + H2O H2PO4
- + H3O
+ pKa1 = 2,12 
 
H2PO4
- + H2O HPO4
2- + H3O
+ pKa2 = 7,67 
 
HPO4
2- + H2O PO4
3- + H3O
+ pKa3 = 12,21 
[H3PO4]+[H2PO4
-]+[HPO4
2-]+[PO4
3-] 
 
(H3PO4) = 
 
[H3PO4] 
 
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Efeito nivelador do solvente 
 
5 
Acidez de aquaácidos 
Chapter 15: Acids and Bases 6 
Força ácida aumenta  aumento da carga positiva (Z) e 
 decréscimo do raio iônico (r+) 
 
 = Z2 / (r+ + d) 
Onde Z é a carga, 
r+ é o raio iônico e 
 d o diâmetro da 
molécula de água 
 
Modelo iônico 
Mz+ 
H2O 
Acidez de aquaácidos 
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Química Inorgânica ácidos e bases Profa. Liliane Magalhães 
1) Íons aquosos de elementos que formam 
sólidos iônicos, apresentam valores de pKa 
bem descritos pelo modelo. 
3) Vários íons com valores pequenos de 
pKa desviam consideravelmente do modelo. 
Isto pode ser racionalizado supondo-se que a 
carga positiva do cátion não está totalmente 
localizada no cátion, mas deslocalizada sobre 
os ligantes. 
2) Alguns íons do bloco d com carga elevada 
ajustam-se razoavelmente ao modelo. 
A ligação M-OH2 apresenta 
caráter covalente considerável. 
O caráter covalente aumenta da esquerda para a direita através do período e para baixo no 
grupo, assim, íons aquo de metais pesados do bloco d tendem a ser fortemente ácidos. 
1) 
2) 
3) 
Acidez de aquaácidos 
8 
Acidez de oxoácidos 
9 
1 2 13 14 15 16 17 
Li Be B C N F 
Na Mg Al Si P S Cl 
K Ca Ga Ge As Se Br 
Rb Sr In Sn Sb Te I 
Cs Ba Tl Pb Bi Po At 
A = Ácido 
B = Básico 
G= Anfótero 
O caráter ácido/base dos óxidos 
Óxidos: ácidos, básicos e anfóteros 
Chapter 15: Acids and Bases 
Óxidos Anfóteros: 
Alguns elementos do bloco d 
em estados de oxidação elevados 
Os anfóteros se 
localizam na fronteira 
 entre os óxidos 
ácidos e básicos. 
Anfoterismo reflete a habilidade do cátion metálico de polarizar os íons óxidos 
que o rodeiam, ou seja introduz covalência na ligação M-O. 
 
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Um dos aspectos mais importantes da reatividade de ácidos contendo o grupo OH 
é a formação de polímeros a partir de reação de condensação. 
À medida que o pH de uma solução é elevado, geralmente os íons aquo-cátions 
de metais que têm óxidos básicos ou anfóteros sofrem polimerização e 
precipitação. 
Policátion: polímero formado a partir de um aquo-cátion simples pela perda de H3O
+ 
 
2[Al(OH2)6]
3+ (aq) [(H2O)5Al –OH- Al(OH2) 5]
 5+(aq) + H3O
+(aq) 
pH 
 intermediário 
 
pH > 4 pH < 4 
+ + 
Formação de polioxocompostos 
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Exercício: Identifique o ácido e a base em cada uma das reações abaixo, indicando qual 
definição se aplica. 
 
a) BF3 + 2 ClF  [Cl2F]
+ + [BF4]
- 
b) HClO4 + CH3CN  CH3CNH
+ + ClO4
- 
c) PCl5 + ICl  [PCl4]
+ + [ICl2]
- 
d) NOF + ClF3  [NO]
+ + [ClF4]
- 
e) Pt + XeF4  PtF4 + Xe 
f) 2 HF + SbF5  [H2F]
+ + [SbF6]
- 
g) 2 NOCl + Sn  SnCl2 + 2 NO (no solvente N2O4) 
h) PtF5 + ClF3  [ClF2]
+ + [PtF6]
- 
i) BH4
- + 4 H2O  B(OH)4
- + 4 H2 
j) CaO + CO2  CaCO3 
k) 2 Cl- + 2 SO2  SOCl2 + SO3
2- (no solvente SO2) 
 
 
 
 
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Exercícios: 
1. Pesquise qual solvente pode ser utilizado para diferenciar a força ácida de 
PH3 (pKa= 27) e GeH4 (pKa= 25). 
 
2. Justifique a tendência na acidez: [Fe(OH2)6]
2+< [Fe(OH2)6]
3+ < [Al(OH2)6]
3+ 
 
3. Proponha fórmulas estruturais para cada um dos ácidos abaixo compatíveis com os 
seguintes valores de pKa: 
H3PO4 (pKa= 2,12) 
H3PO3 (pKa= 1,80) 
H3PO2 (pKa= 2,0) 
 
4. Proponha valores de pKa para: H3PO4, H2PO4
-
, HPO4
2-
. 
 
 
Atividade: Pesquise sobre “Frustrated Lewis Pairs” (Pares de Lewis frustrados). 
 
 
 
 
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