Considere a formação de um composto de coordenação octaédrico mononuclear contendo um metal de transição e um ligante aceptor pi. Desenhe um diagrama de orbitais simplificado para esta interação.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a pergunta está pedindo. A gente precisa desenhar um diagrama simplificado de orbitais para mostrar como ocorre a interação entre um metal de transição e um ligante aceptor π em um composto de coordenação octaédrico mononuclear. Para resolver isso, vamos precisar entender como os orbitais do metal interagem com os orbitais do ligante nesse tipo de estrutura.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a geometria octaédrica. Nesse tipo de composto, o metal de transição está no centro de um octaedro formado por seis ligantes. Essa disposição faz com que os orbitais d do metal se separem em dois conjuntos com diferentes energias, chamados de t2g e eg.
  • t2g: Inclui os orbitais $ d_{xy} $, $ d_{xz} $ e $ d_{yz} $.
  • eg: Inclui os orbitais $ d_{z^2} $ e $ d_{x2-y2} $.
Essa separação é importante porque influencia como os elétrons vão se distribuir nos orbitais do metal.

Passo 3

Agora, vamos entender o que é um ligante aceptor π. Esses ligantes têm a capacidade de aceitar elétrons nos seus orbitais π* (pi-asterisco). Exemplos comuns são CO (monóxido de carbono) e CN⁻ (cianeto). Esses ligantes interagem com os orbitais d do metal de forma que há doação de elétrons do ligante para o metal e aceitação de elétrons do metal para os orbitais π* do ligante.

Passo 4

Com base nisso, no diagrama de orbitais, representamos:
  1. Orbitais do Metal: Divididos em t2g (mais estáveis) e eg (menos estáveis).
  2. Orbitais dos Ligantes: Incluem orbitais σ de doação e orbitais π* de aceitação.
  3. Interações:
    • Os orbitais σ dos ligantes interagem com os orbitais $ d_{z^2} $ e $ d_{x2-y2} $ do metal, formando ligações σ.
    • Os orbitais π* dos ligantes interagem com os orbitais t2g do metal, formando ligações π.
Isso cria orbitais de ligação (mais estabilizados) e orbitais anti-ligação (mais energéticos).

Resposta

Então, o diagrama simplificado de orbitais para esse composto octaédrico mononuclear mostra os orbitais t2g e eg do metal se sobrepondo com os orbitais σ e π* dos ligantes. As interações formam ligações σ fortes entre os orbitais eg e σ dos ligantes, e ligações π entre os orbitais t2g e π* dos ligantes. Esse arranjo explica a estabilidade e as propriedades eletrônicas do composto.

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