Para cada íon metálico, indique qual dos ligantes deve originar complexos mais estáveis. Explique sua resposta. Zn^2+ com H2 NCH2 CH2 NH2 ou H2 N(CH2)3 NH2

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem o íon metálico Zn^2+ e dois ligantes diferentes: H2NCH2CH2NH2 e H2N(CH2)3NH2. A pergunta é qual desses ligantes forma complexos mais estáveis com o zinco. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre química de coordenação, ligantes bidentados e o efeito da formação de anéis na estabilidade do complexo.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os ligantes. O primeiro ligante, H2NCH2CH2NH2, é conhecido como etilenodiamina. Ele tem dois grupos amino (-NH₂) ligados por duas cadeias de metileno (-CH₂-). O segundo ligante, H2N(CH2)3NH2, é similar, mas tem três grupos metileno entre os átomos de nitrogênio. Ambos os ligantes são bidentados, ou seja, possuem dois sítios de doação para o metal.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre o efeito do anel formado quando esses ligantes se ligam ao íon metálico. Quando um ligante bidentado se liga ao metal, ele forma um anel com o metal no centro. No caso da etilenodiamina, o anel formado tem cinco membros (Zn, os dois nitrogênios e três carbonos). Já com o segundo ligante, o anel tem seis membros (Zn, os dois nitrogênios e quatro carbonos).

Passo 4

A formação de anéis de tamanho adequado é importante para a estabilidade do complexo. Anéis de cinco e seis membros geralmente são estáveis, mas o anel de cinco membros tende a ser ligeiramente mais rígido, o que pode aumentar a estabilidade do complexo devido à menor flexibilidade e maior entropia positiva.

Passo 5

Além disso, a etilenodiamina, com sua estrutura mais curta, permite uma melhor sobreposição dos orbitais dos nitrogênios com os orbitais vazios do zinco, fortalecendo a ligação. O ligante mais longo pode introduzir alguma flexibilidade extra, que nem sempre contribui para uma ligação mais forte.

Resposta

Portanto, o ligante H2NCH2CH2NH2 (etilenodiamina) forma complexos mais estáveis com Zn^2+ devido à formação de anéis de cinco membros mais rígidos e uma melhor sobreposição orbital, aumentando a estabilidade do complexo.

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