Teoria HSAB: Características de Ácidos e Bases Hard e Soft

Teoria HSAB Hard and Soft Acids and Bases 2 ÁcidoBase de Pearson HSAB A teoria HSAB sobre a dureza e maciez de ácidos e bases foi descrita no ano de 1963 por Ralph G Pearson A teoria dos ácidos e bases de Lewis serviu de base para Pearson A B AB A B composto de coordenação ou aducto um complexo ácidobase Ácidos de Lewis substância que aceita um par de elétrons Bases de Lewis substância que doa um par de elétrons 3 Ácidos e bases de Lewis 4 ÁcidoBase de Pearson HSAB A Teoria HSAB Hard and Soft Acids and Bases em inglês Os ácidos e bases de Lewis podem ser divididos em duros moles ou intermediários Propiedades Ácidos e bases duros Ácidos e bases moles Raio iônicoatômico Pequeno Grande Estado de Oxidação Alto Baixo ou zero Polarizabilidade Baixa Alta Eletronegatividade bases Alta Baixa Energia HOMO das bases Baixa Alta Energia LUMO dos ácidos Alta Mais baixa que energia HOMO de bases moles Afinidade ligação Iônica Covalente 5 ÁcidoBase de Pearson HSAB Ácidos duros são caracterizados por possuírem raio iônico pequeno alta densidade de carga serem fortemente solvatados aq e LUMOs de alta energia Bases duras são caracterizadas por possuírem raio iônico pequeno fortemente solvatadas aq alta eletronegatividade fracamente polarizáveis e com HOMOs de alta energia 6 ÁcidoBase de Pearson HSAB Ácidos moles são caracterizados por possuírem raio iônico grande baixa densidade de carga positiva orbitais e LUMOs de baixa energia Bases moles possuem raio iônico grande eletronegatividade intermediária facilmente polarizáveis e com HOMOs de baixa energia 7 ÁcidoBase de Pearson HSAB Os ácidos e bases intermediários possuem propriedades intermediárias entre os ácidos e bases duros e macios Ácidos duros preferencialmente se ligam a bases duras formando complexos iônicos Ácidos moles preferencialmente se ligam a bases moles formando complexos covalentes 8 ÁcidoBase de Pearson HSAB Os ácidos e bases intermediários possuem propriedades intermediárias entre os ácidos e bases duros e macios Exemplos de Ácidos Duros H Li Na K Be2 Mg2 Ca2 Sr2 Sn2 Al3 Ga3 In3 Cr3 Co3 Fe3 La3 Si4Ti4 Zr4 Th4 BF3 BOR3 AlCH33 AlCl3 SO3 CrO3 NO2 CO2 9 ÁcidoBase de Pearson HSAB Exemplos de Bases Duras H2O OH F AcO SO4 2 Cl CO3 2 NH2 NO3 PO4 3 ClO4 NH3 CH3COO RNH2 ROH R2O RO 10 ÁcidoBase de Pearson HSAB Exemplos de Ácidos Moles M0 Pt0 Cu Ag Hg Pd2 Pt2 Sn2 Au Hg2 BH3 Br2 I2 Exemplos de Ácidos Intermediários Fe2 Co2 Ni2 Cu2 Zn2 Pb2 Sn2 Sb3 Bi3 Rh3 Ir3 BCH33 SO2 NO Ru2 Os2 R3C C6H5 11 ÁcidoBase de Pearson HSAB Representação gráfica da distinção entre íons metálicos M2 duros intermediários e macios Quim Nova Vol 30 No 8 20622067 2007 EI 12 ÁcidoBase de Pearson HSAB Exemplos de Base Intermediárias C6H5NH2 C6H5N N3 Br NO2 SO3 2 N2 Exemplos de Bases Moles ou Macias R2S RSH RS R2S I SCN R H CO CN C6H6 C2H4 R3P RO3P RNC R3As S2O3 2 13 ÁcidoBase de Pearson HSAB IMPORTANTE As espécies que têm orbitais adequados para ligação tendem a ser macios mesmo que seus tamanhos sugiram que são duros Isso ocorre porque a ligação aumenta a deslocalização do elétron Orbitais d do Cu fazem deste cátion um ácido mole porque permitem fazer ligação com bases moles como CO e CN 14 ÁcidoBase de Pearson HSAB Ácidos duros preferencialmente se ligam a bases duras formando complexos iônicos Quando o HOMO e o LUMO de um ácido de Lewis e uma base de Lewis são semelhantes em energia molemole a ligação é mais covalente Quando eles são significativamente diferentes duro duro a ligação é mais iônica OM duroduro 15 ÁcidoBase de Pearson HSAB Ácidos duros preferencialmente se ligam a bases duras formando complexos iônicos Quando o HOMO e o LUMO de um ácido de Lewis e uma base de Lewis são semelhantes em energia molemole a ligação é mais covalente Quando eles são significativamente diferentes duro duro a ligação é mais iônica OM molemole