Escreva a formula, de o nome e indique os possíveis isômeros de ligação, ionização, coordenação ou geométricos em cada caso:
e
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:
e
Passo 2
Breve revisão útil (em linguagem simples) antes de analisar cada caso:
- Oxidação e cargas: a notação
ou já indica o estado de oxidação do metal. Ligantes neutros (como ) não alteram a carga do centro, ligantes contribuem com carga negativa. - Número de coordenação e geometria típica de Pt:
-
é d^8 e costuma formar complexos quadrado-planos com número de coordenação 4. -
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.:
pode ligar por S ou por N). Não se aplica a nem a . - 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
e 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).
- Isomeria de ligação (linkage): ocorre se um ligante puder ligar por átomos diferentes (ex.:
Passo 3
Análise do primeiro composto:
.
- Identificação dos íons:
- Cátion:
. Aqui está no estado +2; há quatro ligantes neutros ; carga total do cátion = . - Ânion:
. Aqui está no estado +4; há seis ; carga total do ânion = .
- Geometrias esperadas:
-
: geometria quadrado-planar (CN = 4). Todos os quatro ligantes são idênticos ( ), logo não há isomeria geométrica (uma única disposição, pois troca por rotação dá a mesma estrutura). -
: geometria octaédrica com seis cloretos idênticos — também sem isomeria geométrica (apenas uma forma).
- Isomeria de ligação:
-
e não são ligantes ambidentados, portanto não há isomeria de ligação.
- 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.
- 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
e seis . 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
o número de ligados ao . Então o teria e (para completar CN = 4). O teria os restantes: e (para completar CN = 6). - A carga do complexo do Pt(II) será
. Para que este complexo seja cátion (i.e. carga positiva) precisamos de . As opções inteiras possíveis são (caso original) e . - Para
obtemos a distribuição: -
(cátion com carga ), -
(ânion com carga ).
-
- Essa segunda distribuição (com
) 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 e são repartidos de maneira diferente entre os dois centros Pt mantendo a composição total.
- Seja
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
: 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
: “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:
.
- Determinar cargas/estados:
- Pela análise do passo anterior (caso
), temos: - Cátion:
. Aqui Pt está em +2 (pois carga do metal +2 menos 1 Cl^- = +1). - Ânion:
. Aqui Pt está em +4 (pois +4 menos 5 cloretos = ).
- Cátion:
- Geometrias esperadas:
- Cátion
: Pt(II) quadrado-planar (CN = 4). Ligantes: três idênticos e um . - Para um complexo quadrado-planar do tipo
(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.
- Para um complexo quadrado-planar do tipo
- Ânion
: Pt(IV) octaédrico (CN = 6). Ligantes: uma e cinco . - Para um octaedro
(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.
- Para um octaedro
- Isomeria de ligação:
- Novamente,
e não são ambidentados → nenhuma isomeria de ligação.
- 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
e ), 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 é a maneira direta e segura: contabilize quantos e quantos 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
(original) e (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
e
misturados entre dois Pt, tente repartir os ligantes respeitando CN e cargas: muitas vezes uma simples troca de um
e um
entre os centros dá o isômero de coordenação — exatamente o que aconteceu neste par.