Discuta as etapas envolvidos em uma reação de substituição de ligantes através de um mecanismo associativo em complexos com geometrias quadráticas e octaédricas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me pediu para discutir as etapas de uma reação de substituição de ligantes usando um mecanismo associativo em complexos que têm geometrias quadráticas e octaédricas. Isso envolve entender como os ligantes se ligam e se desligam do metal central nesses tipos de estruturas.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é uma reação de substituição de ligantes. Basicamente, é quando um ligante (uma molécula ou íon que está ligado ao metal) é trocado por outro. No mecanismo associativo, isso acontece em duas etapas principais: primeiro, um novo ligante se liga ao metal, formando um intermediário com mais ligantes do que o complexo original. Depois, o ligante antigo sai, restabelecendo a quantidade original de ligantes.

Passo 3

Agora, vamos aplicar isso às geometrias octaédricas. Em um complexo octaédrico, o metal central está cercado por seis ligantes, dispostos nos vértices de um octaedro. Quando um novo ligante se liga ao metal, ele faz isso ocupando uma posição que já está ocupada por outro ligante, criando uma espécie de “sobrecarga”. Essa etapa é o que chamamos de associação no mecanismo associativo.

Passo 4

Depois que o novo ligante se liga, o complexo passa a ter sete ligantes temporariamente, o que cria uma tensão na estrutura. Para aliviar essa tensão, um dos ligantes originais sai. Esse processo de saída completa a substituição, deixando o complexo novamente com seis ligantes na geometria octaédrica inicial.

Passo 5

Agora, vamos falar sobre a geometria quadrática. Nesse caso, o metal central está geralmente rodeado por quatro ligantes dispostos nos vértices de um quadrado. Quando um novo ligante se liga, ele adiciona um quinto ligante ao complexo, formando uma geometria trigonal bipiramidal temporária. Assim como na octaédrica, essa adição causa uma sobrecarga que facilita a saída de um ligante original.

Passo 6

Após a adição do novo ligante na geometria quadrática, a pressão interna faz com que um dos ligantes originais seja substituído pelo novo, retornando o complexo à sua geometria quadrada original com quatro ligantes.

Resposta

Então, resumindo, em ambos os casos de geometrias octaédricas e quadráticas, o mecanismo associativo de substituição de ligantes envolve primeiro a adição de um novo ligante ao metal central, formando um intermediário com ligantes adicionais, seguido pela saída de um ligante antigo, restaurando a geometria inicial do complexo.

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