Determine o tipo de isomeria apresentada pelos compostos abaixo e escreva a(s) fórmula(s) estrutura(is) dos isômeros.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (a) identificar o tipo de isomeria apresentada pelos compostos com fórmula ambígua
e (b) escrever as fórmulas/estruturas dos isômeros possíveis. A informação dada é apenas a expressão química sem colchetes, ou seja, há ambiguidade sobre quais espécies estão no interior da esfera de coordenação (ligadas ao Cr) e quais estão como contra‑íon fora da esfera.
Passo 2
Primeiro vamos entender o que significa “estar na esfera de coordenação” ou “ser contra‑íon”. Em compostos de coordenação, escrevemos o íon complexo entre colchetes
(a parte ligada diretamente ao metal) e os contra‑íons fora dos colchetes. Exemplos de ligantes:
(neutro),
(ânion) e
(ânion poliatômico). A mesma fórmula com diferentes espécies dentro/fora dos colchetes gera isômeros distintos.
Agora vamos calcular a carga e verificar possibilidades plausíveis. Admitimos o estado de oxidação usual do crômio em complexos amoniacais, . Cada amônia
é neutra. A carga do íon sulfato é
e do brometo é
. Duas configurações plausíveis, trocando quem está dentro/fora da esfera, são:
Agora vamos calcular a carga e verificar possibilidades plausíveis. Admitimos o estado de oxidação usual do crômio em complexos amoniacais,
- Complexo catiônico com brometo coordenado e sulfato como contra‑íon:
. - Complexo catiônico com sulfato coordenado e brometo como contra‑íon:
.
Vamos checar as cargas para confirmar plausibilidade:
- Para
: supondo em , a soma das cargas dentro do colchete é . Então o contra‑íon deve ser para neutralizar — coerente com a fórmula. - Para
: dentro do colchete temos . Então um como contra‑íon neutraliza — também coerente.
Passo 3
Qual é o tipo de isomeria? Quando dois isômeros diferem por qual espécie está dentro da esfera de coordenação e qual está fora (ou seja, trocam lugar entre ligante coordenado e contra‑íon), esse tipo de isomeria chama‑se isomeria de ionização. É típica de sais de coordenação: ao dissolver, cada isômero libera íons diferentes no meio (por exemplo, um libera
livre, o outro libera
livre).
Vamos explicar de forma didática como identificar isso na prova, passo a passo:
Vamos explicar de forma didática como identificar isso na prova, passo a passo:
- Recebe a fórmula sem colchetes: procure ânions capazes de atuar como ligante (ex.:
, , , , , etc.) e ligantes neutros (ex.: , ). - Monte possibilidades colocando cada ânion alternativamente dentro dos colchetes (ligado ao metal) e fora dos colchetes (contra‑íon).
- Calcule a carga do íon complexo assumindo o óxido do metal (aqui
), somando as cargas dos ligantes e do metal; verifique qual contra‑íon é necessário para neutralizar: se a soma bater com a carga do ânion disponível, a estrutura é plausível. - Se existem duas (ou mais) disposições plausíveis envolvendo troca entre ligante e contra‑íon, trata‑se de isomeria de ionização.
Passo 4
Além das duas fórmulas principais acima, um comentário prático: o sulfato pode coordenar por um oxigênio (monodente) ou por dois (bidentado) dependendo do metal e da geometria; na maioria dos exercícios elementares, considera‑se a forma monodente para comparar isômeros de ionização, porque a ambiguidade principal pedida é sobre quem está dentro/fora do colchete. Não invente outros isômeros aqui sem indicação adicional no enunciado.
Resposta
Isomeria de ionização.