Um complexo de Pt(II) coordenado ao ligante tetrademetildietilenotriamina é atacado por Cl^-com uma velocidade 10^5 mais lenta do que o complexo análogo com dietilenotriamina na esfera de coordenação. Explique esta observação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me trouxe um exercício sobre química de coordenação, especificamente envolvendo complexos de platina (II) com ligantes diferentes. A questão quer saber por que o ataque do íon cloreto ( Cl^-) é 10^5 vezes mais lento no complexo com tetrademetildietilenotriamina comparado ao complexo com dietilenotriamina. Para resolver, vamos precisar entender como a estrutura dos ligantes afeta a velocidade de reação nesse tipo de complexo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que um complexo de coordenação é formado por um metal central (neste caso, platina II) ligado a moléculas ou íons chamados ligantes. Os ligantes podem influenciar várias propriedades do complexo, incluindo a facilidade com que outras moléculas ou íons podem se ligar ou substituir um ligante existente.

Passo 3

Agora, focando nos ligantes: a dietilenotriamina tem menos grupos metil substituindo seus átomos de nitrogênio comparado à tetrademetildietilenotriamina. Os grupos metil são substituintes que podem ocupar espaço ao redor do metal central, afetando o acesso de outras moléculas ou íons ao sítio de reação.

Passo 4

Quando adicionamos grupos metil aos ligantes, eles aumentam a complexidade estérica, ou seja, criam mais “embaraço físico” ao redor do metal central. Isso dificulta que íons como o Cl^- se aproximem e ataquem o complexo para substituir o ligante existente.

Passo 5

Além disso, os grupos metil podem influenciar a densidade eletrônica ao redor do metal central. Com mais grupos metil, pode haver um efeito eletrônico que estabiliza o complexo, tornando-o menos reativo e, portanto, mais resistente a ataques nucleofílicos como o do Cl^-.

Passo 6

A velocidade de uma reação depende tanto da facilidade com que os reagentes podem atingir o estado de transição quanto da estabilidade do complexo formado. Com a tetrademetildietilenotriamina, a presença de mais grupos metil aumenta a barreira energética para a substituição do ligante, resultando em uma reação 10^5 vezes mais lenta.

Resposta

A presença de grupos metil adicionais na tetrademetildietilenotriamina causa maior impedimento estérico e estabiliza eletronicamente o complexo de platina (II), dificultando o ataque do íon cloreto ( Cl^-). Isso torna a substituição do ligante 10^5 vezes mais lenta em comparação com o complexo que possui dietilenotriamina.

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