4- a) Esboce as duas geometrias que descrevem a maioria dos complexos hexacoordenados. Quais os elementos de simetria para cada um considerando todos os ligantes iguais?
b) Qual destes é o mais raro?
b) Qual destes é o mais raro?
Passo 1
O enunciado pede para representarmos as duas geometrias mais comuns em complexos hexacoordenados e identificar todos os elementos de simetria quando todos os ligantes são iguais (parte a). Em seguida, pergunta qual dessas geometrias é mais rara (parte b). O conteúdo é geometria de complexos de coordenação e grupos pontuais.
Passo 2
A primeira geometria é a octaédrica. Em um esboço simples, imagine um átomo central com seis ligantes apontando para os vértices de um octaedro regular:
- dois ligantes em eixo vertical (um para cima, outro para baixo)
- quatro ligantes formando um quadrado no plano horizontal
Os elementos de simetria desse arranjo, que formam o grupo pontual
, são:
Em palavras:
- E (identidade)
- três eixos
(eixo principal, mais dois outros equivalentes) totalizando 6 rotações de e - quatro eixos
passando pelos vértices (8 rotações de ) - seis eixos
(rotacionando nos eixos que passam por ligante-ligante no plano) - seis planos diagonais
e três planos horizontais - seis eixos
(rotação de seguida de reflexo) - centro de inversão
Passo 3
A segunda geometria é a prismática trigonial. Esboce dois triângulos iguais, paralelos, um acima do outro, cujos vértices são ligados pelo átomo central, totalizando seis ligantes. O grupo pontual é
e seus elementos de simetria são:
Explicando:
- E (identidade)
- um eixo
vertical (duas rotações de ) - três eixos
transversais ( passando pelos vértices dos triângulos) - plano horizontal
que troca os dois triângulos - dois eixos
(rotação de reflexo) - três planos verticais
cada um contendo o eixo e uma aresta do prisma
Passo 4
Dos dois arranjos, o octaédrico é de longe o mais comum em química de coordenação. A geometria prismática trigonial é bem mais rara de aparecer na prática, porque exige ligantes que favoreçam ângulos diferentes dos
do octaedro.
Resposta
a) As duas geometrias são
- Octaédrica (grupo , elementos:
)
- Prismática trigonial (grupo , elementos:
)
b) A geometria prismática trigonial é a mais rara.
- Octaédrica (grupo
- Prismática trigonial (grupo
b) A geometria prismática trigonial é a mais rara.