Escreva a formula, de o nome e indique os possíveis isômeros de ligação, ionização, coordenação ou geométricos em cada caso:
\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}} \mathrm{Cl}_{6}\right] e \left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3} \mathrm{Cl}\right]\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right) \mathrm{Cl}_{5}\right]

Passo 1

O enunciado pede, para cada uma das duas substâncias dadas, que eu:
  • escreva a fórmula (já fornecida);
  • dê o nome do complexo (nome sistemático);
  • indique quais tipos de isômeros são possíveis entre: isomeria de ligação (linkage), isomeria de ionização, isomeria de coordenação e isomeria geométrica — especificando quais ocorrem ou não e por quê.
As duas fórmulas do enunciado são:
\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right]
e
\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right].

Passo 2

Breve revisão útil (em linguagem simples) antes de analisar cada caso:
  • Oxidação e cargas: a notação \mathrm{Pt}^{\mathrm{II}} ou \mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}} já indica o estado de oxidação do metal. Ligantes neutros (como \mathrm{NH}_3) não alteram a carga do centro, ligantes \mathrm{Cl}^- contribuem com carga negativa.
  • Número de coordenação e geometria típica de Pt:
    • \mathrm{Pt}^{\mathrm{II}} é d^8 e costuma formar complexos quadrado-planos com número de coordenação 4.
    • \mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}} é d^6 e costuma formar complexos octaédricos com número de coordenação 6.
  • Tipos de isomeria (definições rápidas e o que observar):
    • Isomeria de ligação (linkage): ocorre se um ligante puder ligar por átomos diferentes (ex.: \mathrm{SCN}^- pode ligar por S ou por N). Não se aplica a \mathrm{NH}_3 nem a \mathrm{Cl}^-.
    • Isomeria geométrica: em geometria octaédrica ou quadrado-planar, quando a disposição espacial dos ligantes gera isômeros cis/trans, mer/fac, etc. Depende de quantos ligantes de cada tipo existem e da geometria.
    • Isomeria de coordenação: em sais contendo dois centros metálicos diferentes (ou iguais em estados diferentes), pode ocorrer troca de ligantes entre os centros, gerando outra combinação de complexos que mantém a composição global. Ex.: se a distribuição de \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl} entre os dois Pt puder ser rearranjada sem alterar o total global de ligantes, isso é isomeria de coordenação.
    • Isomeria de ionização: é um caso relacionado: troca entre ligante coordenado e contra-íon na esfera externa (quando isso gera íons diferentes em solução). Muitas vezes, em sais com dois complexos, a isomeria de coordenação e a ionização podem ser vistas como relacionadas (um rearranjo que muda que espécies aparecem como íons em solução).

Passo 3

Análise do primeiro composto: \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right].
  1. Identificação dos íons:
  • Cátion: \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]^{2+}. Aqui \mathrm{Pt} está no estado +2; há quatro ligantes neutros \mathrm{NH}_3; carga total do cátion = +2.
  • Ânion: \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right]^{2-}. Aqui \mathrm{Pt} está no estado +4; há seis \mathrm{Cl}^-; carga total do ânion = +4 - 6 = -2.
  1. Geometrias esperadas:
  • \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]^{2+}: geometria quadrado-planar (CN = 4). Todos os quatro ligantes são idênticos ( \mathrm{NH}_3), logo não há isomeria geométrica (uma única disposição, pois troca por rotação dá a mesma estrutura).
  • \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right]^{2-}: geometria octaédrica com seis cloretos idênticos — também sem isomeria geométrica (apenas uma forma).
  1. Isomeria de ligação:
  • \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl}^- não são ligantes ambidentados, portanto não há isomeria de ligação.
  1. Isomeria geométrica:
  • Como explicado, os dois íons têm apenas um tipo de arranjo (todos ligantes idênticos em cada esfera), então não há isomeria geométrica nesta forma.
  1. Isomeria de coordenação / ionização:
  • Agora o ponto importante: considere a distribuição total de ligantes entre os dois centros metálicos. No sal existem, somando as duas espécies: dois átomos de Pt, quatro \mathrm{NH}_3 e seis \mathrm{Cl}^-. É possível redistribuir esses ligantes entre os dois Pt mantendo a mesma contagem total, contanto que a coordenação (CN) de cada Pt permaneça compatível com seu estado de oxidação (tipicamente CN 4 para Pt(II) e CN 6 para Pt(IV)). Vamos verificar possibilidades formais:
    • Seja x o número de \mathrm{NH}_3 ligados ao \mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}. Então o \mathrm{Pt}^{\mathrm{II}} teria x \mathrm{NH}_3 e 4-x \mathrm{Cl}^- (para completar CN = 4). O \mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}} teria os restantes: 4-x \mathrm{NH}_3 e 6-(4-x)=2+x \mathrm{Cl}^- (para completar CN = 6).
    • A carga do complexo do Pt(II) será +2 - (4-x) = x-2. Para que este complexo seja cátion (i.e. carga positiva) precisamos de x\ge 3. As opções inteiras possíveis são x=4 (caso original) e x=3.
    • Para x=3 obtemos a distribuição:
      • \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]^{+} (cátion com carga +1),
      • \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right]^{-} (ânion com carga -1).
    • Essa segunda distribuição (com x=3) é exatamente a segunda fórmula dada no enunciado. Logo, a segunda substância é uma isômera de coordenação (ou, visto do ponto de vista prático, uma isômera de ionização/coordenação) da primeira: os ligantes \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl}^- são repartidos de maneira diferente entre os dois centros Pt mantendo a composição total.
Conclusão parcial: para o primeiro composto não há isomeria de ligação nem geométrica nos íons individuais; porém existe isomeria de coordenação (e por consequência de ionização, se se pensar nos íons que aparecem em solução) correspondente à segunda substância do enunciado.

Passo 4

Nomeação do primeiro composto (nomes em português com equivalente inglês entre parênteses para clareza):
  • Cátion \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]^{2+}: nome sistemático (PT II com NH3): “tetraamônia platina(II)” (em inglês: “tetraammineplatinum(II) ion”). Nota: muitos textos em português escrevem “tetraammineplatina(II)” ou “tetraammina platina(II)” — o importante é indicar quatro ligantes amônia coordenados a Pt no estado +2.
  • Ânion \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right]^{2-}: “hexacloro platina(IV)ato” ou de maneira simples “hexacloro-platinate(IV) ion” (inglês: “hexachloroplatinate(IV)”).
Nome completo do sal (forma simplificada): “tetraamônia platina(II) hexacloro-platinate(IV)”. Em inglês: “tetraammineplatinum(II) hexachloroplatinate(IV)”.

Passo 5

Análise do segundo composto: \left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right].
  1. Determinar cargas/estados:
  • Pela análise do passo anterior (caso x=3), temos:
    • Cátion: \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]^{+}. Aqui Pt está em +2 (pois carga do metal +2 menos 1 Cl^- = +1).
    • Ânion: \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right]^{-}. Aqui Pt está em +4 (pois +4 menos 5 cloretos = -1).
  1. Geometrias esperadas:
  • Cátion \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]^{+}: Pt(II) quadrado-planar (CN = 4). Ligantes: três \mathrm{NH}_3 idênticos e um \mathrm{Cl}^-.
    • Para um complexo quadrado-planar do tipo \mathrm{ML}_3\mathrm{X} (três ligantes idênticos e um diferente) não existe isomeria cis/trans distinta — todas as posições são equivalentes por rotação/ simetria quando há três ligantes idênticos e um diferente. Portanto não há isômeros geométricos para este íon.
  • Ânion \left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right]^{-}: Pt(IV) octaédrico (CN = 6). Ligantes: uma \mathrm{NH}_3 e cinco \mathrm{Cl}^-.
    • Para um octaedro \mathrm{ML}\mathrm{X}_5 (um tipo diferente e os outros cinco idênticos) também não há isomeria geométrica distinta: a posição do único ligante diferente é única (qualquer posição é equivalente por rotação). Logo, não há isômeros geométricos para este íon também.
  1. Isomeria de ligação:
  • Novamente, \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl}^- não são ambidentados → nenhuma isomeria de ligação.
  1. Isomeria de coordenação / ionização:
  • Este composto é a isômera de coordenação do primeiro composto (como deduzido antes). Portanto, existe isomeria de coordenação entre o par de sais apresentados (eles são pares de isômeros de coordenação/ionização).

Passo 6

Resumo pedagógico (como reconhecer e gerar essa isomeria em prova):
  • Se numa fórmula de sal complexo existir dois metais (aqui são os dois Pt, embora em estados de oxidação diferentes) e dois tipos principais de ligantes (aqui \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl}^-), verifique se é possível repartir esses ligantes entre os dois centros mantendo as coordenações típicas (CN) de cada metal. Fazer uma contagem como fizemos com a variável x é a maneira direta e segura: contabilize quantos \mathrm{NH}_3 e quantos \mathrm{Cl} vão a cada metal e verifique cargas resultantes.
  • Em muitas provas, a pergunta clássica é: “esse sal tem isômeros de coordenação? dê o isômero.” Aqui a distribuição x=4 (original) e x=3 (a outra dada) são exatamente os dois isômeros possíveis que mantêm os centros como Pt(II) quadrado-planar e Pt(IV) octaédrico.

Passo 7

Observação prática (motivadora): você já tem a intuição principal — Pt(II) gosta de 4 ligantes (quadrado-planar), Pt(IV) de 6 (octaédrico). Ao ver \mathrm{NH}_3 e \mathrm{Cl}^- misturados entre dois Pt, tente repartir os ligantes respeitando CN e cargas: muitas vezes uma simples troca de um \mathrm{NH}_3 e um \mathrm{Cl} entre os centros dá o isômero de coordenação — exatamente o que aconteceu neste par.

Resposta

\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{II}}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{4}\right]\left[\mathrm{Pt}^{\mathrm{IV}}\mathrm{Cl}_{6}\right] — Nome: tetraamônia platina(II) hexacloro‑platinate(IV) (em inglês: tetraammineplatinum(II) hexachloroplatinate(IV)). Possíveis isômeros: não há isomeria de ligação; não há isomeria geométrica nos íons individuais; existe isomeria de coordenação (e correspondente isomeria de ionização) — o isômero de coordenação é \left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right].
\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{3}\mathrm{Cl}\right]\left[\mathrm{Pt}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)\mathrm{Cl}_{5}\right] — Nome: triamônia(cloro) platina(II) amônia pentacloro‑platinate(IV) (em inglês: triamminchloroplatinum(II) amminepentachloroplatinate(IV)). Possíveis isômeros: não há isomeria de ligação; não há isomeria geométrica nos íons individuais; este composto é o isômero de coordenação (e de ionização) do primeiro composto.

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