Teoria HSAB

A teoria HSAB, antes conhecida como "conceito HSAB", acrônimo do inglês hard and soft acid and bases ("ácidos e bases duros e moles"), proposta por Ralph G. Paerson em 1963, amplamente usada em química para explicar a estabilidade dos compostos químicos, reações químicas, etc. Seu intento é classificar como "duro" ou "mole", "ácido" ou "base" as diversas espécies químicas envolvidas num equilíbrio.

É uma extensão da teoria de Lewis. Ela prevê que reações ácido-base do tipo:

A +:B ⇄ A:B

na realidade e sempre, explica Pearson, as reações ocorrem totalmente (ou quase) no solvente. Desta ideia, parte para tornar todas as reações ácido-base, em substituições do tipo:

A:B'+ A':B ⇄ A:B + A':B'

onde sejam A' e B' o solvente mesmo, A e B um ácido genérico e uma base genérica.

Um exemplo

Íons da terra rara Ln³⁺ são ácidos duros, com uma destacada afinidade para bases duras que ligam-se através do oxigênio. A água responde perfeitamente ao requisito e isto decorre da difícil reatividade em solução aquosa destes íons.

Definição

Se aplica o termo duro, às espécies naturalmente pequenos, com estados de elevada carga e dificilmente polarizáveis. Mole diz-se daquelas espécies químicas que são naturalmente grandes, possuem estados de baixa carga e são facilmente polarizáveis.

Entre os ácidos duros se encontram:

• H⁺, íons alcalinos (por ex. Na⁺), Ti⁴⁺, Cr³⁺, Cr⁶⁺, BF₃, íons Ln³⁺ …

Ácidos moles:

• CH₃Hg⁺, Pt⁴⁺, Pd²⁺, Ag⁺, Hg²⁺, Hg₂²⁺, Cd²⁺, BH₃, …

Bases duras:

• OH^–, F^–, (Cl^–), NH₃, CH₃COO^–, CO₃^2- …

Bases moles:

• H^–, R₃P, SCN^–, I^–…

Comumente, ácidos e bases interagem e as interacções mais estáveis são as de carácter "duro-duro" (maior característica de ligação iônica) e de caráter "mole-mole" (maior característica de ligação covalente). Do ponto de vista da estrutura eletrônica, a característica de "dureza" e de "moleza" é vinculada respectivamente à maior e menor diferença de energia existente entre orbitais de fronteira. Disto explica-se até a diferente polarização e o comportamento dos campos perturbados externos, fator importante para a interpretação mecânico quântico das ligações químicas.

Uma pequena (aparente) contradição

O íon Fe³⁺ é um dos ácidos muito duro, enquanto o cianeto (CN^-) é uma base mole. Com base na primeira formulação da teoria, a ligação seria então lábil de ser quebrada em solução mesmo aquosa. De fato, não se considerava o mecanismo retroligação π, na qual o ferro funciona como base e o cianeto como ácido.

Este último tem efeitos orbitais de antiligação liberando onde dispôr os elétrons cedidos do ferro; uma vez formado o complexo, a ordenação da ligação do cianeto passa de 3 (C≡N) para 2 (C=N).

Ligações externas

• Ácidos e Bases Duros e Moles (Princípio HSAB) - www.ufsm.br (em português)