O que significa “anfotérico” em química?
Vamos refrescar sua memória explicando o que significa "anfotérico". Os óxidos são classificados em ácidos, básicos, neutros, anfotéricos, peróxidos, mistos e superóxidos. Essas classificações são baseadas na capacidade de um óxido de reagir com ácidos ou bases ou no número de oxidação do seu átomo de oxigênio.
Usando este modelo, um óxido é anfotérico quando pode reagir com ácidos e bases. Quando reage com uma base (ou está em um estado básico), torna-se um ácido, produzindo sal e água. Em um estado ácido, no entanto, atua como uma base, frequentemente produzindo um sal complexo. Em alguns casos, como observado nos óxidos de alumínio e zinco, pode formar sal e água.
O óxido de berílio é anfotérico?
Sim, o óxido de berílio é anfotérico. Consequentemente, na presença de uma base, torna-se ácido. Da mesma forma, quando reage com um ácido, torna-se base. Mas como ele atinge suas propriedades anfotéricas? Vamos explicar ao pé da letra nesta seção.
Uma maneira simples de demonstrar que o óxido de berílio é anfotérico é usar sua natureza metálica e sua capacidade de formar ligações covalentes. Óxidos metálicos têm propriedades básicas. O berílio pertence ao Grupo II (metal alcalino-terroso). Embora não seja um metal típico como seus membros do Grupo II, como potássio e magnésio, é básico. Portanto, na presença de ácidos, atua como base.
Embora o berílio seja um metal, ao contrário de outros membros dos Grupos I e II, ele não forma apenas ligações iônicas. O íon berílio (Be2+) tem tamanho pequeno e alta densidade de carga, o que o torna mais covalente. Como resultado, ele pode atuar como um ácido, formando uma ligação com nucleófilos, como íons hidróxido.
Outra maneira de explicar por que o óxido de berílio é anfotérico é usar a eletronegatividade (a capacidade de um átomo de atrair elétrons para si). Uma diferença de eletronegatividade entre um elemento X e o oxigênio > 2 significa que o óxido do elemento pode facilmente liberar seu oxigênio. Uma diferença < 1 significa que o óxido não o fará.
Berílio e oxigênio têm uma diferença de eletronegatividade entre 1 e 2. Portanto, a condição de reação determinará se o oxigênio sai facilmente ou não, ou seja, se torna uma região anfotérica. Em condições ácidas, o óxido de berílio cede seu oxigênio ao próton (H+) para formar água, formando ele próprio o sal correspondente. No entanto, em condições básicas, ele forma um complexo.
Como o óxido de berílio atua como base
Em condições ácidas, o óxido de berílio atua como uma base. Ele libera facilmente seu oxigênio, que aceitará os prótons (H⁺) do ácido. O átomo de oxigênio consegue fazer isso porque é rico em elétrons devido à sua maior eletronegatividade que o próton (H+).
Um resumo do processo:
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Um ácido HX dissocia-se em H+ e X-
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O próton (H+) combina-se com O2−, formando água.
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O íon berílio Be2+ combina-se com X, formando BeX.
Utilizando ácido clorídrico (HCl), o oxigênio rico em elétrons aceitará o próton (H+) para formar água. Por outro lado, o íon berílio aceitará o íon cloreto, formando cloreto de berílio.
BeO+2HCl→BeCl2+H2O
Utilizando ácido sulfúrico (H2SO4), o oxigênio rico em elétrons aceitará o próton (H+) para formar água. O íon berílio aceitará o íon sulfato, formando sulfato de berílio.
BeO+H2SO4→BeSO4+H2O
Neste caso, o último exemplo é o ácido nítrico (HNO3). Embora você possa pensar que o alto poder oxidante do HNO3 tenha algum efeito sobre o BeO, isso seria um erro. O óxido de berílio é estável e a reação ocorre como as outras duas. O íon oxigênio aceitará o próton (H+) para formar água, e o íon berílio se combinará com o íon nitrato, formando nitrato de berílio.
BeO+2HNO3→Be(NO3)2+H2O
Como o óxido de berílio atua como um ácido
Em estado básico, o óxido de berílio se torna um ácido. A menor eletronegatividade e a positividade parcial do íon berílio o tornam um eletrófilo. Como resultado, ele pode se combinar com nucleófilos, como íons hidróxido (OH-), para formar um sal complexo.
O exemplo mais comum é a reação entre hidróxido de sódio e óxido de berílio. O óxido de berílio forma um complexo de berrylato de potássio na presença de NaOH.
BeO+2NaOH+H2O→Na2Be(OH)4
Outro exemplo de base que pode reagir com o óxido de berílio é o hidróxido de potássio (KOH). O óxido formará um sal complexo solúvel chamado berilato de potássio.
BeO+2KOH+2H2O→K2[Be(OH)4]
O óxido de berílio pode reagir com ácidos e bases fracos?
Sim, o óxido de berílio é anfotérico e reage com ácidos e bases fracos, conforme explicado anteriormente. No entanto, essas reações requerem certos ajustes para formar os produtos esperados, sendo rápidas.
Por exemplo, a reação entre o óxido de berílio e o ácido acético (CH3COOH) é lenta e menos vigorosa devido à baixa constante de dissociação do ácido. Mesmo assim, a reação prosseguirá e produzirá acetato de berílio e água.
BeO+2CH3COOH→(CH3COO)2Be+H2O
No caso de bases fracas, a reação de óxido de berílio e amônia (NH₃) pode exigir calor. No entanto, formará um complexo solúvel de berílio-amônia. No entanto, a reação não é rápida em comparação com uma base forte como o hidróxido de sódio.
BeO + 2NH3 +H20 → [Be(NH3)2(OH)2]
A reação também é menos pronunciada com hidróxido de amônio. No entanto, BeO ainda exibe sua propriedade anfotérica, formando um íon complexo de hidróxido de berílio.
BeO+NH4OH+H2O→[Be(OH)3]−+NH4+
A velocidade da reação (ácido ou base fracos) dependerá do grau de dissociação do ácido ou das bases. Quanto menos íons reativos (H+ ou OH−), mais lenta será a reação e a quantidade de produtos formados.
Conclusão
Você tem a resposta para sua pergunta. Se você se pergunta se o óxido de berílio é anfotérico, ou seja, ácido e básico, sim. O óxido de berílio é anfotérico, assim como outros elementos como alumínio, chumbo e zinco. Isso significa que ele pode ser um ácido ou uma base nas condições corretas.