Esboce todos os estereoisômeros possíveis de
[\mathrm{Pd}(\mathrm{en})(\mathrm{CN})_{2}] quadrático plano.
[\mathrm{Pd}(\mathrm{en})(\mathrm{CN})_{2}] quadrático plano.
Passo 1
O enunciado pede para esboçar todos os estereoisômeros possíveis do complexo
assumindo geometria quadrado-planar. Informações dadas e essenciais: \n
- O metal é
em um complexo quadrado-planar. \n -
significa etilenodiamina, um ligante bidentado que liga pelos dois nitrogênios. \n - Há dois ligantes monodentados
(cianeto), idênticos entre si. \n
A tarefa é listar e desenhar (esboçar) todos os estereoisômeros possíveis desse complexo.
Passo 2
Entender como
ocupa lugares no quadrado-planar: \n
-
é um ligante bidentado curto: liga-se aos dois sítios do metal que são adjacentes (vizinhos) no quadrado. Isso ocorre porque a cadeia tem comprimento e geometria que permitem apenas o apreçamento entre ângulos próximos, não sendo possível ligar dois sítios opostos (trans) no quadrado-planar sem esticar demais a ligação. \n - Em palavras simples:
“fecha” um canto do quadrado, ocupando duas posições adjacentes. \n
Esse é um ponto-chave: comosó pode ocupar posições adjacentes, as duas posições restantes também serão adjacentes.
Passo 3
Consequência para os dois
: \n
- Depois que
ocupa dois sítios adjacentes, só restam dois sítios, que são necessariamente adjacentes entre si no quadrado. Logo, os dois ligantes ficam em posições adjacentes — isto é, em relação geométrica são “cis” um ao outro. \n - Não existe uma disposição em que os dois
fiquem opostos (trans) sem forçar a ocupar posições trans (opostas), o que não é compatível com o tamanho/ângulo de . Portanto, uma conformação trans (com opostos) é geométricamente inviável para comum.
Passo 4
Mostrar isso com uma rotulagem simples do quadrado (esboço): \n
Considere os quatro vértices do quadrado etiquetados no sentido horário. Se
ligar
e
(adjacentes), os
ocupam
e
(adjacentes). Rotacionando o quadrado, qualquer outra escolha equivalente dá o mesmo tipo de arranjo (só mudam rótulos). Portanto não aparecem isômeros geométricos distintos por simples realocação. \n
Um esboço planar (vista de cima) do arranjo é: \n
Considere os quatro vértices do quadrado etiquetados
Um esboço planar (vista de cima) do arranjo é: \n
Aqui eu mostro os dois átomos
da
ligados lateralmente ao
(esquerda e direita) e os dois
em cima e em baixo (adjacentes entre si no quadrado). Qualquer outro esboço equivalente é obtido por rotação do quadro.]
Passo 5
Verificação de possíveis isomerias adicionais (como enantiômeros): \n
- Para haver enantiômeros (pares quirais), a molécula precisa ser não-superponível com sua imagem no espelho. No arranjo que mostramos, existe plano de simetria que passa pelo metal e divide o complexo trazendo uma
para a outra e um para o outro . Assim o complexo é achiral — sua imagem no espelho é superponível. \n - Como os dois
são idênticos e a é simétrica, não surgem diastereômeros nem enantiômeros adicionais. \n
Portanto não há isômeros ópticos nem outros geométricos além do já descrito.
Passo 6
Resumo prático para a prova (como desenhar rapidamente e justificar): \n
- Desenhe um quadrado; coloque
ligando dois vértices adjacentes (represente os dois N ligados ao Pd nos lados do quadrado). \n - Os dois vértices restantes recebem os dois
(adjacentes entre si): marque-os como . \n - Explique em uma linha: “
só pode ligar adjacentes → os dois ficam adjacentes (cis). Não existe trans porque não alcança posições opostas; e não há quiralidade por existir plano de simetria.” \n
Isso resolve o pedido de esboçar e de listar todos os estereoisômeros.
Resposta
Apenas um estereoisômero: o isômero cis (os dois
em posições adjacentes), sem isômeros trans nem enantiômeros.