Elaborado/adaptado por: Letícia Setúbal
(USNCO – Exame nacional II, 2014 – adaptada) As questões abaixo tratam da química dos elementos do Grupo 13 (B – Tl). Baseie suas respostas nos princípios de estrutura atômica e ligação química.
INICIANTE
a) Quais os estados de oxidação mais comuns para a família.
b) Explique o fato de que os estados de que esses são os mais estáveis e que um estado de oxidação +2 não é observado.
c) As primeiras energias de ionização (EI) da maioria dos elementos representativos diminuem continuamente ao descer um grupo, enquanto as primeiras EIs de B–Tl são [B 801, Al 578, Ga 579, In 558, Tl 589] kJ·mol⁻¹. Explique brevemente por que as EIs da maioria das famílias diminuem continuamente ao descer um grupo.
INTERMEDIÁRIO
d) Sugira uma razão para a EI do Ga ser essencialmente igual à do Al e para a EI do Tl ser maior que a do In.
e) Explique por que B e Al apresentam exclusivamente o estado de oxidação +3, enquanto o estado +3 do Tl é um forte agente oxidante.
f) Preveja e justifique qual dos compostos abaixo apresentaria maior caráter covalente: BCl₃, AlCl₃ ou TlCl₃. Relacione sua resposta ao poder polarizante do cátion e à regra de Fajans.
AVANÇADO
f) BCl₃ e AlCl₃ são fortes ácidos de Lewis. Escreva uma equação que ilustre o BCl₃ atuando como um ácido de Lewis com uma base de Lewis apropriada. Explique o que ocorre em uma reação ácido-base de Lewis.
g) Explique por que a acidez de Lewis dos outros triclorretos diminui ao descer o grupo.
h) O BH₃ não existe como molécula monomérica estável em condições normais, formando espontaneamente B₂H₆, enquanto AlH₃ pode existir como sólido polimérico. Explique essas diferenças em termos de deficiência eletrônica, tamanho atômico e tipos de ligação envolvidos.
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