Cite pelo menos um exemplo de compostos de coordenação que possuem os seguintes tipos de hibridações (composiçōes):
Número de Coordenação | Arranjo | Composição |
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2 | Linear <br> Ângular | sp, sd, pd <br> sd |
3 | Trigonal plana <br> Plana assimétrica <br> Piramidal trigonal |
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4 | Tetraédrico <br> Tetraédrico irregular <br> Quadrado plano |
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5 | Bipiramidal trigonal <br> Bipiramide tetragonal <br> Pentagonal plana |
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6 | octaédrico <br> Trigonal prismático
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para citarmos pelo menos um exemplo de compostos de coordenação que tenham diferentes tipos de hibridações, dependendo do número de coordenação e do arranjo geométrico. Isso envolve entender como os átomos ou ligantes se organizam ao redor do metal central e que tipos de orbitais estão envolvidos nessa organização. Vamos precisar conhecer alguns compostos específicos de coordenação e como eles se encaixam nas diferentes hibridações.
Passo 2
Vamos começar pelo número de coordenação 2 com arranjo linear e hibridação sp. Um exemplo clássico é o [Ag(NH₃)₂]⁺. Nesse composto, o íon prata (Ag⁺) está ligado a duas moléculas de amônia (NH₃), formando uma estrutura linear. A hibridação sp ocorre porque o átomo central utiliza um orbital s e um orbital p para formar duas ligações sigma, mantendo os ligantes opostos na linha reta.
Passo 3
Ainda com o número de coordenação 2, mas agora com arranjo angular e hibridação sd. Um exemplo seria o [CrCl₂]. Aqui, o cromo (Cr) está ligado a duas cloretas (Cl⁻) formando um ângulo, diferente do arranjo linear. A hibridação sd envolve o uso de um orbital d além do s e p para acomodar os ligantes em uma geometria angular.
Passo 4
Passando para o número de coordenação 3, com arranjo trigonal plana e hibridação s p². Um exemplo é o [BF₃]. No caso, o boro (B) está no centro formando uma estrutura trigonal plana com três moléculas de fluor. A hibridação s p² permite que o boro forme três ligações equivalentes no mesmo plano.
Passo 5
Ainda com número de coordenação 3, mas com arranjo plana assimétrica e hibridação p² d. Um exemplo seria o [AlCl₃(H₂O)]. O alumínio (Al) está ligado a três cloretas e uma molécula de água, formando uma estrutura que não é perfeitamente simétrica. A hibridação p² d envolve a utilização de um orbital d para ajudar na formação das ligações assimétricas.
Passo 6
No caso de arranjo piramidal trigonal com número de coordenação 3 e hibridação spd, podemos citar o [Fe(NH₃)₃]. O ferro (Fe) está no centro formando uma pirâmide trigonal com três amônias, usando orbitais s, p e d para acomodar os ligantes de forma piramidal.
Passo 7
Para número de coordenação 4 com arranjo tetraédrico e hibridação s p³, o composto [CH₄] (metano) é um bom exemplo. O carbono © forma quatro ligações com hidrogênios, distribuídas de maneira tetraédrica usando hibridação s p³.
Passo 8
Ainda com número de coordenação 4, mas com arranjo quadrado planar e hibridação p² d², temos o [Ni(CN)₄]²-. O níquel (Ni) está no centro formando uma estrutura quadrado plana com quatro cianetos, utilizando hibridação p² d² para essa geometria.
Passo 9
Para número de coordenação 5, com arranjo bipiramidal trigonal e hibridação s p³ d, podemos olhar para o [PCl₅]. O fósforo § está no centro formando uma bipirâmide trigonal com cinco cloretas, usando hibridação s p³ d.
Passo 10
No caso de número de coordenação 5 com arranjo pentagonal plano e hibridação p² d³, um exemplo é o [Fe(CO)₅]. O ferro (Fe) forma uma estrutura pentagonal plana com cinco monóxido de carbono, utilizando hibridação p² d³.
Passo 11
Para número de coordenação 6 com arranjo octaédrico e hibridação d²sp³, o [Co(NH₃)₆]³+ é um bom exemplo. O cobalto (Co) está no centro formando uma estrutura octaédrica com seis amônias, usando hibridação d²sp³.
Passo 12
Finalmente, para número de coordenação 6 com arranjo trigonal prismático, podemos citar o [Mo(η³-C₃H₆)(CO)₃]. O molibdênio (Mo) forma uma estrutura prismática trigonal com ligantes ciclopropeno e monóxido de carbono, utilizando a hibridação trigonal prismática apropriada.
Resposta
- Número de Coordenação 2, Linear, sp: [Ag(NH₃)₂]⁺
- Número de Coordenação 2, Angular, sd: [CrCl₂]
- Número de Coordenação 3, Trigonal Plana, s p²: [BF₃]
- Número de Coordenação 3, Plana Assimétrica, p² d: [AlCl₃(H₂O)]
- Número de Coordenação 3, Piramidal Trigonal, s p d: [Fe(NH₃)₃]
- Número de Coordenação 4, Tetraédrico, s p³: [CH₄]
- Número de Coordenação 4, Quadrado Plano, p² d²: [Ni(CN)₄]²-
- Número de Coordenação 5, Bipiramidal Trigonal, s p³ d: [PCl₅]
- Número de Coordenação 5, Pentagonal Plana, p² d³: [Fe(CO)₅]
- Número de Coordenação 6, Octaédrico, d²sp³: [Co(NH₃)₆]³+
- Número de Coordenação 6, Trigonal Prismático: [Mo(η³-C₃H₆)(CO)₃]