Questão 39

Considere as reações a seguir:

i. $\ce{HCO3^{-}(aq) + OH^{-}(aq) -> CO3^{2-}(aq) + H2O(l)}$

ii. $\ce{HCO3^{-}(aq) + HF(aq) -> H2CO3(aq) + F^{-}(aq)}$

iii. $\ce{BF3(g) + (CH3)3N(g) -> (CH3)3N.BF3(s)}$

iv. $\ce{[Fe(H2O)6]^{3+}(aq) + SCN^{-}(aq) -> [Fe(SCN)(H2O)5]^{2+}(aq) + H2O(l)}$

Sobre essas reações, analise as afirmativas:

I. A teoria de Arrhenius classifica o $\ce{HCO3^{-}}$ como ácido na reação i e como base na reação ii.

II. A trimetilamina atua como base quando a reação iii é interpretada pela teoria de Brønsted-Lowry.

III. A reação iv é uma reação ácido-base segundo a teoria de Lewis.

Está correto o que se afirma em:

Cada afirmativa amarra uma reação a uma teoria específica; é preciso verificar não só se a espécie se comporta como ácido ou base, mas se a teoria invocada é capaz de descrever aquela reação. Vale relembrar os três critérios:

• Arrhenius: ácido é a substância que, dissolvida em água, libera $\ce{H+}$; base é a que libera $\ce{OH^{-}}$.

• Brønsted-Lowry: ácido é doador de próton; base é receptora de próton. Exige transferência de $\ce{H+}$.

• Lewis: ácido é receptor de par eletrônico; base é doadora de par eletrônico. É a mais abrangente das três.

I. Falsa. O comportamento anfiprótico do bicarbonato existe, sim — em (i) ele doa um próton ao $\ce{OH^{-}}$ e em (ii) ele recebe um próton do $\ce{HF}$ — mas quem descreve isso é a teoria de Brønsted-Lowry, não a de Arrhenius. Para Arrhenius, uma base precisa liberar $\ce{OH^{-}}$ em água; na reação (ii) o $\ce{HCO3^{-}}$ não libera hidroxila nenhuma, apenas captura um próton formando $\ce{H2CO3}$. O erro da afirmativa está em atribuir a Arrhenius uma classificação que a teoria dele não comporta.

II. Falsa. Na reação (iii) não há próton algum sendo transferido: o nitrogênio da trimetilamina cede seu par de elétrons não ligante ao boro do $\ce{BF3}$, que é deficiente de elétrons (só seis na camada de valência, geometria trigonal plana, hibridização $sp^2$). Forma-se uma ligação covalente dativa e o boro passa a $sp^3$, tetraédrico. Logo, a trimetilamina é base de Lewis — a teoria de Brønsted-Lowry simplesmente não se aplica a essa reação.

III. Verdadeira. Na reação (iv) o íon tiocianato entra na esfera de coordenação do ferro no lugar de uma molécula de água. O $\ce{SCN^{-}}$ (ligante) doa um par de elétrons ao $\ce{Fe^{3+}}$, que é um cátion pequeno e muito carregado, ávido por densidade eletrônica. Assim:

• $\ce{Fe^{3+}}$ — receptor de par eletrônico $\Rightarrow$ ácido de Lewis;

• $\ce{SCN^{-}}$ — doador de par eletrônico $\Rightarrow$ base de Lewis;

• a $\ce{H2O}$ deslocada era, ela mesma, uma base de Lewis mais fraca.

Toda formação de complexo é, por definição, uma reação ácido-base de Lewis. (De quebra, é a reação usada na identificação do $\ce{Fe^{3+}}$: a solução adquire a cor vermelho-sangue do complexo tiocianato.)

Apenas a afirmativa III é correta.