Para quais dos seguintes complexos tetraédricos são possíveis isômeros:
,
? Desenhe todos os isômeros.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos três complexos tetraédricos:
,
, e
. Precisamos determinar para quais desses complexos são possíveis isômeros e desenhar todos os isômeros possíveis.
Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de isomeria em complexos tetraédricos, especificamente isomeria geométrica e/ou óptica, além de saber identificar a presença de ligantes diferentes que permitam a existência de isomeria.
Passo 2
Vamos analisar o primeiro complexo:
. Neste complexo, o cobalto (Co) está ligado a dois brometos (Br) e dois cloretos (Cl).
Como temos dois ligantes de cada tipo em um arranjo tetraédrico, podemos verificar a possibilidade de diferentes disposições espaciais desses ligantes. Em complexos tetraédricos com dois ligantes iguais de cada tipo, podem existir isômeros geométricos, semelhantes aos isômeros cis e trans em complexos octaédricos.
Vamos desenhar os possíveis isômeros:
-
Isômero 1: Os dois brometos ocupam posições opostas na estrutura tetraédrica, assim como os dois cloretos.
-
Isômero 2: Os dois brometos estão próximos (adjacentes) entre si, assim como os dois cloretos.
Passo 3
Agora, vamos analisar o segundo complexo:
.
Neste caso, o cobalto está ligado a um brometo (Br), um cloreto (Cl) e duas moléculas de água (OH₂).
Como temos três tipos de ligantes diferentes e apenas uma duplicata (duas moléculas de água), a estrutura tetraédrica pode permitir isomeria geométrica dependendo da disposição dos ligantes.
No entanto, dado que as duas moléculas de água são idênticas e os outros ligantes são diferentes, a possibilidade de isomeria geométrica é limitada. Neste caso, todas as estruturas tetraédricas resultantes seriam equivalentes, não apresentando isomeria.
Passo 4
Por fim, vamos analisar o terceiro complexo:
.
Aqui, o cobalto está ligado a um brometo (Br), um cloreto (Cl), um iodeto (I) e uma molécula de água (OH₂), totalizando quatro ligantes diferentes.
Em uma estrutura tetraédrica com quatro ligantes diferentes, a molécula pode apresentar isomeria óptica, ou quiralidade, pois não é superponível com sua imagem espelhada. Portanto, este complexo pode existir em duas formas ópticas não superponíveis.
Resposta
Dos complexos tetraédricos apresentados, são possíveis isômeros para
e
. O primeiro apresenta isomeria geométrica com dois isômeros diferentes, e o terceiro apresenta isomeria óptica com dois enantiômeros. O complexo
não apresenta isomeria.