ÁCIDOS E BASES DUROS E MOLES

Durante algum tempo os químicos de coordenação têm se preocupado com certas tendências na estabilidade de complexos metálicos. Uma das primeiras correlações foi a série de estabilidade de Irving-Williams. Para um dado ligante, a estabilidade dos complexos com metais di-positivos segue a ordem: Ba2+ < Sr2+ < Ca2+ < Mg2+ < Mn2+ < Fe2+ < Co2+ < Ni2+ < Cu2+ > Zn2+. Esta ordem surge em parte devido ao decréscimo no tamanho dentro da série e em parte devido a efeitos do campo ligante. Uma segunda observação é que certos ligantes formam seus complexos mais estáveis com metais como Ag+, Hg2+ e Pt2+ e outros parecem preferir íons como Al3+, Ti4+ e Co3+. Ligantes e íons metálicos foram classificados como pertencentes ao tipo (a) ou (b) de acordo com suas ligações preferidas.

Íons metálicos da classe (a) incluem os íons de:

        1. metais alcalinos,
        2. metais alcalinos terrosos e
        3. metais de transição mais leves em seus estados de oxidação mais altos como Ti4+, Cr3+, Fe3+, Co3+ e o íon H+.
        4. Íons metálicos da classe (b) incluem os íons de:

        5. metais de transição mais pesados e
        6. os estados de oxidação mais baixos, como Cu+, Ag+, Hg+, Hg2+, Pd2+ e Pt2+.

De acordo com suas preferências pelos íons metálicos das classes (a) ou (b), os ligantes podem ser classificados, respectivamente, nos tipos (a) e (b). A estabilidade destes complexos pode ser resumida da seguinte forma:

Tendência a complexar com íons metálicos da classe (a)

Tendência a complexar com íons metálicos da classe (b)

N>>P>As>Sb

N<<P>As>Sb

O>>S>Se>Te

O<<S<Se~Te

F>Cl>Br>I

F<Cl<Br<I

Por exemplo, fosfinas (R3P) e tioéteres (R2S) têm tendência muito maior a se coordenarem com Hg2+, Pd2+ e Pt2+ enquanto que amônia, aminas (R3N), água e íon fluoreto preferem Be2+, Ti4+ e Co3+. Esta classificação mostrou ser muito útil na avaliação e previsão das estabilidades de compostos de coordenação.

Pearson sugeriu os termos "duro" e "mole" para descrever os membros das classes (a) e (b). Assim, um ácido duro é um íon metálico do tipo (a) e uma base dura é um ligante como amônia ou o íon fluoreto. E vice-versa, um ácido mole é um íon metálico do tipo (b) e uma base mole é um ligante como fosfina ou o íon iodeto. Uma discussão sobre os fatores operacionais nas interações de dureza e moleza será temporariamente adiada, mas deve-se notar que espécies duras, tanto ácidos como bases, tendem a ser espécies pequenas, pouco polarizáveis e que os ácidos e bases moles tendem a ser grandes e mais polarizáveis. Pearson sugeriu uma regra simples (chamada princípio de Pearson) para a predição da estabilidade de complexos formados entre ácidos e bases:

ácidos duros preferem se ligar a bases duras e

ácidos moles preferem se ligar a bases moles.

Deve-se notar que esta afirmativa não é uma explicação nem uma teoria, mas uma simples regra prática que nos permite predizer qualitativamente a estabilidade relativa de adutos de ácido-base.