Considere a formação de um composto de coordenação octaédrico mononuclear contendo um metal de transição e um ligante aceptor
. Seria possível a formação deste complexo com o ligante aceptor
se o centro metálico fosse o escândio(III)? Discuta o que acontece, teoricamente, com a ligação se o centro metálico for mudado para ferro(II), níquel(II) e cobre(II).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente analisar a formação de um complexo de coordenação octaédrico mononuclear usando um metal de transição e um ligante que atua como aceptor π. Precisamos verificar se isso é possível com o escândio(III) como centro metálico e discutir o que muda se trocarmos o metal por ferro(II), níquel(II) e cobre(II). Para resolver isso, vamos precisar entender sobre ligações de coordenação, ligantes aceptor π e as características eletrônicas dos metais envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um ligante aceptor π. Esses ligantes têm a capacidade de aceitar elétrons através de orbitais p (π), o que permite uma interação de π-aceitação com o metal central. Esse tipo de ligação é conhecido como backbonding ou pi-backbonding, onde o metal doa densidade eletrônica de seus orbitais d para os orbitais antibonding π* do ligante.
Passo 3
Agora, vamos considerar o escândio(III) como centro metálico. O escândio na valência +3 tem a configuração eletrônica [Ar] 3d⁰. Isso significa que ele não possui elétrons nos orbitais d para participar do backbonding. Sem elétrons disponíveis nos orbitais d, o escândio(III) não pode doar densidade eletrônica para o ligante aceptor π, tornando impossível a formação desse tipo de ligação.
Passo 4
Vamos agora analisar os outros metais: ferro(II), níquel(II) e cobre(II).
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Ferro(II): A configuração eletrônica do ferro(II) é [Ar] 3d⁶. Com seis elétrons nos orbitais d, o ferro(II) possui elétrons disponíveis para participar do pi-backbonding. Isso permite que o ferro(II) forme ligações mais fortes com ligantes aceptor π, estabilizando o complexo.
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Níquel(II): O níquel(II) tem a configuração eletrônica [Ar] 3d⁸. Assim como o ferro(II), o níquel(II) tem elétrons nos orbitais d que podem ser usados para o pi-backbonding. Isso favorece a formação de ligações estáveis com ligantes aceptor π.
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Cobre(II): O cobre(II) possui a configuração eletrônica [Ar] 3d⁹. Apesar de ter quase um orbital d completo, ainda há disponibilidade para pi-backbonding, permitindo que o cobre(II) forme ligações com ligantes aceptor π, embora a intensidade possa variar em comparação com o ferro e níquel.
Resposta
Portanto, não é possível formar um complexo de coordenação octaédrico com um ligante aceptor π usando escândio(III), já que esse metal não possui elétrons nos orbitais d para realizar pi-backbonding. Por outro lado, ao usar ferro(II), níquel(II) ou cobre(II) como centros metálicos, a presença de elétrons nos orbitais d desses metais permite a formação estável de ligações com ligantes aceptor π através do pi-backbonding.