Para complexos análogos das seguintes séries de íons metálicos, indique a ordem decrescente de labilidade e explique a sequencia.
Passo 1
Beleza, o que o enunciado pede? A gente tem três íons metálicos:
e precisa colocar em ordem decrescente de labilidade dos complexos análogos (ou seja, do que troca ligantes mais rápido para o mais “devagar”).
Isso é química inorgânica, parte de cinética de troca de ligantes em complexos metálicos. Para resolver a gente vai usar:
Isso é química inorgânica, parte de cinética de troca de ligantes em complexos metálicos. Para resolver a gente vai usar:
- O que é labilidade de um complexo;
- A relação entre carga do íon, raio iônico e força da ligação metal-ligante;
- Comparar esses valores para Mg²⁺, Al³⁺ e Si⁴⁺.
Passo 2
O que é labilidade?
– Labilidade é a facilidade com que um complexo troca seus ligantes.
– Quanto mais fraca a atração entre metal e ligante, mais rápido (mais lável) será o complexo;
– Se a ligação M–L for muito forte, o complexo fica “inerte” (trocando ligantes lentamente).
– Labilidade é a facilidade com que um complexo troca seus ligantes.
– Quanto mais fraca a atração entre metal e ligante, mais rápido (mais lável) será o complexo;
– Se a ligação M–L for muito forte, o complexo fica “inerte” (trocando ligantes lentamente).
Passo 3
Como avaliamos a força da ligação M–L?
Uma maneira simples é olhar a densidade de carga do cátion:
Uma maneira simples é olhar a densidade de carga do cátion:
Quanto maior esse valor, mais forte (e curta) é a ligação eletrostática entre metal e ligante.
Valores aproximados de raio iônico e densidade de carga:
- Mg²⁺:
,Å, - Al³⁺:
,Å, - Si⁴⁺:
,Å,
Passo 4
Interpretando esses números:
– Si⁴⁺ tem densidade de carga mais alta (liga muito forte, troca devagar → baixa labilidade).
– Al³⁺ fica no meio.
– Mg²⁺ tem densidade de carga menor (liga menos forte, troca rápido → alta labilidade).
– Si⁴⁺ tem densidade de carga mais alta (liga muito forte, troca devagar → baixa labilidade).
– Al³⁺ fica no meio.
– Mg²⁺ tem densidade de carga menor (liga menos forte, troca rápido → alta labilidade).
Resposta
Ordem decrescente de labilidade: