REÇATÓRIO DE ÁCIDOS E BASES DUROS E MOLES, Trabalhos de Química Inorgânica

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

JOÃO LUCAS DA SILVA SANTOS

ÁCIDOS E BASES DUROS E MOLES

ILHÉUS- BAHIA

JOÃO LUCAS DA SILVA SANTOS

ÁCIDOS E BASES DUROS E MOLES

Trabalho apresentado à disciplina de química inorgânica descritiva para à Universidade Estadual de Santa Cruz. Realizado pelo discente: João Lucas da Silva Santos. Cujo tema é ácidos e bases duros e moles. Para ser entregue ao docente: Dra. Maria Elvira Bello.

ILHÉUS- BAHIA

Introdução

Ácidos e bases moles e duros

“O conceito de ácidos e bases duras e moles nasceu da química de coordenação, ou seja, foi observado que alguns ligantes possuíam preferência em reagir com alguns metais e que outro grupo de ligantes preferiam coordenar com um segundo grupo de metais. Um exemplo é a fosfina que prefere coordenar com Hg2+^ e a amônia que prefere coordenar com o Be2+. Pearson então, verificou essa tendência e sugeriu a denominação duro e mole para classificar os elementos dos grupos”[1]. Os íons metálicos podem ser divididos em dois grupos (a) e (b), dependendo da estabilidade dos seus complexos com determinados ligantes (de acordo com suas ligações preferidas) (^) [2].

Os metais do tipo (a) incluem íons metálicos pequenos do grupo 1 e 2, e também os metais de transição a esquerda da tabela periódica, com estados elevados de oxidação, espécies de baixa eletronegatividade e pequeno tamanho. Já os metais do tipo (b), incluem os íons dos metais de transição que se encontram a direita da tabela periódica, e também os complexos de metais de transição com baixo estado de oxidação. Tais metais formam os complexos mais estáveis com ligantes como I-, SCN-^ e CN- [2].

Os metais do tipo (a) foram então denominados por Pearson como sendo ácidos duros e seus ligantes preferidos foram chamados de bases duras. Isso por que, metais desse tipo são pequenos e não muito polarizáveis, e assim irão combinar-se preferencialmente com ligantes também pequenos e não muito polarizáveis. Do mesmo modo os metais do tipo (b) e seus ligantes preferenciais, são maiores e mais polarizáveis, por isso eles se combinam, assim, Pearson os classificou como ácidos moles e bases moles respectivamente (^) [2].

“Tal definição de Pearson incorpora as reações do tipo ácido-base mais comuns (H+^ é um ácido duro, OH-^ e NH 3 são bases duras), além de um grande número de reações que envolvem a formação de complexos simples e de complexos com ligantes que formam ligações π” (^) [2].

Objetivo:

 Classificar algumas espécies como sendo ácidos ou bases, duros moles ou intermediários, observando suas reações com cátions e ânions.

Materiais:

• Conta gotas
• Tubos de ensaio
• Suporte para tubos de ensaio

Reagentes:

• Soluções de 0,6 mol L-1^ dos seguintes sais: Mg(NO 3 ) 2 , LiCO 3 , Sr(NO 3 ) 2 , NiSO 4 , AgNO 3 , BaCO 3.
• Soluções de 1,0 mol L-1^ dos seguintes sais: KI, NaF, KSCN.
• Solução de 1,0 mol L-1^ de NaOH.

Resultados

Primeira parte:

1) Mg(NO 3 )2(aq.) + 2NaF(aq.) → MgF2(aq.) + 2NaNO3(aq.)

Solução turva.

2) LiCO3(aq.) + NaF(aq.) → LiF(aq.) + NaCO3(s)

Solução resultante ficou turva, e houve formação de precipitado de NaCO 3 (carbonato de sódio).

3) Sr(NO 3 )2(aq.) + 2NaF(aq.) → SrF2(aq.) + 2NaNO3(aq.)

Solução turvou.

4) NiSO4(aq.) + NaF(aq.) → NiF(aq.) + NaSO4(aq.)

Não houve reação.

5) AgNO3(aq.) + NaF(aq.) → AgF(aq.) + NaNO3(aq.)

Solução turvou.

6) BaCO3(aq.) + NaF(aq.) → BaF(aq.) + NaCO3(s)

Solução resultante ficou turva, e houve formação de precipitado de NaCO 3 (carbonato de sódio).

 Repetindo o procedimento, mas empregando o KI no lugar do NaF.

1) Mg(NO 3 )2(aq.) + 2KI(aq.) → MgI2(aq.) + 2KNO3(aq.)

Não houve reação.

2) LiCO3(aq.) + KI(aq.) → LiI(aq.) + KCO3(s)

Não houve reação.

3) Sr(NO 3 )2(aq.) + 2KI (^) (aq.) → SrI2(aq.) + 2KNO3(aq.)

Não houve reação.

4) NiSO4(aq.) + KI(aq.) → NiI(aq.) + KSO4(aq.)

Houve reação. Solução resultante turva.

5) AgNO3(aq.) + KI(aq.) → AgI(s) + KNO3(aq.)

Houve bastante formação de precipitado, a solução resultante ficou com coloração amarelada.

6) BaCO3(aq.) + KI(aq.) → BaI(aq.) + KCO3(s)

Não houve reação.

Segunda parte:

1) Mg(NO 3 )2(aq.) + SCN-(aq.) → MgCN-^ + S(NO 3 )2(aq.)

Não houve reação.

2) NiSO4(aq.) + SCN- (aq.) → NiCN-^ + SSO 4

Não houve reação.

3) AgNO3(aq.) + SCN-(aq.) → AgCN-(s) + SNO3(aq.)

Houve formação de bastante precipitado na cor branca, e a solução resultante também na cor branca.

 Repetindo o mesmo procedimento, mas no lugar do SCN-^ usou-se NaOH.

1) Mg(NO 3 )2(aq.) + 2NaOH(aq.) → Mg(OH)2(aq.) + 2NaNO3(aq.)

Solução resultante ficou turva, e houve formação de precipitado gelatinoso de Mg(OH) 2 (hidróxido de magnésio).

2) NiSO4(aq.) + 2NaOH(aq.) → Ni(OH)2(s) + Na 2 SO4(aq.)

Houve formação de precipitado gelatinoso na cor verde claro esbranquiçada. Solução resultante adquiriu cor verde clara.

3) AgNO3(aq.) + NaOH(aq.) → AgOH(s) + NaNO3(aq.)

Houve formação de precipitado na cor marrom, e a solução final ficou turva e com coloração marrom.

 A reação do NiSO4(aq.) com o NaF(aq.) não ocorre, pois, o sulfato de níquel é contém o cátion metálico (Ni2+) que está localizado à direita da tabela periódica, logo é um íon metálico do tipo (b), e é classificado como um ácido intermediário. Em contrapartida o fluoreto de sódio é uma base dura, seguindo o que foi estabelecido por Pearson essa reação não ocorre. Já a reação do NiSO4(aq.) com o KI(aq.) foi observado que houve reação. O sulfato de níquel contém o cátion metálico Ni2+^ é um íon metálico do tipo (b) mas é classificado como um ácido intermediário, e o iodeto de potássio é uma base mole. Metais do tipo (b) formam preferencialmente complexos mais estáveis com íons como o I-.

 A reação do AgNO3(aq.) com NaF(aq.) não ocorreu. O nitrato de prata contém o cátion Ag+^ que está localizado a direita da tabela periódica, assim ele é um íon metálico do tipo (b) sendo então essa espécie um ácido mole, e como o fluoreto de sódio é uma base dura essa reação não ocorre. Já a reação do AgNO3(aq.) com o KI(aq.) ocorre pois, o nitrato de prata é um ácido mole e seu íon metálico é do tipo (b), e o iodeto de potássio é uma base mole, desse modo a reação ocorre, pois segundo Pearson ácidos moles reagem com bases moles.

 A reação do BaCO3(aq.) com NaF(aq.) também ocorre. De maneira semelhante as explicações anteriores, o carbonato de bário é um acido duro seu cátion Ba+^ é um íon metálico do tipo (a), então ira se combinar com o fluoreto de sódio que também é uma base dura. Substituindo NaF por KI vemos que a reação não ocorre pois, o iodeto de potássio é uma base mole e o carbonato de cálcio um ácido duro.

Comportamento de alguns ácidos em outra base

 A reação do nitrato de magnésio com o tiocianato (SCN-) não ocorreu. Como já dito anterior mente o nitrato de magnésio é classificado como um ácido duro já o tiocianato é um ligante grande e muito polarizável que tende a formar complexos com íons do tipo (b). Por isso a reação não ocorre. Substituindo o tiocianato pelo NaOH foi possível ver que houve reação, pois o OH-^ é uma base dura, e o nitrato de magnésio é um ácido duro, logo a reação acontecerá.

 A reação do NiSO4(aq.) com SCN-(aq.) não ocorreu devido ao fato de que o Ni2+^ ser um ácido intermediário. Já na reação do mesmo com NaOH(aq.) foi possível a ocorrência da reação, pois o OH-^ é uma base muito forte.

 Tanto a reação do Ag+^ com SCN-^ bem como o OH-^ ocorreram. Ag+^ é classificado como um ácido mole, e tende a formar complexos mais estáveis com íons como o SCN-^ (é um ligante grande e muito polarizável). Na reação do Ag+^ com o OH-^ foi possível a ocorrência por conta de o hidróxido ser uma base forte.

Referências bibliográficas

[1] QUIPROCURA. Ácido e base dura e macia (definição Pearson). Disponível em: http://quiprocura.net/w/2015/06/29/definicao-acido-base-de-pearson/. Acesso em: 19 de março de 2019.

[2] Lee, J. D. Química inorgânica não tão concisa. Tradução: Henrique E. Toma; Koiti Araki; Reginaldo C. Rocha. 5a Ed. São Paulo.