Explicar, em cada uma das seguintes alterações abaixo, como a velocidade de uma reação de substituição em um complexo quadrado-planar de
é alterada (aumenta ou diminui):
Troca do ligante trans de
por
.
Troca do ligante trans de
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta o seguinte: num complexo quadrado-planar de Pt²⁺, você tinha o ligante H⁻ trans a uma posição de saída e agora vai substituir esse H⁻ por Cl⁻. A questão: essa troca faz a velocidade da reação de substituição aumentar ou diminuir?
Conteúdo: Química de Coordenação, mais especificamente o mecanismo associativo de substituição em complexos Pt(II) e o tal do efeito trans, que é o que vai determinar se a gente acelera ou desacelera o processo.
Conteúdo: Química de Coordenação, mais especificamente o mecanismo associativo de substituição em complexos Pt(II) e o tal do efeito trans, que é o que vai determinar se a gente acelera ou desacelera o processo.
Passo 2
Antes de mais nada, lembra do mecanismo associativo (A): o nucleófilo chega, forma um intermediário de coordenação com cinco grupos em volta do Pt e depois sai o ligante antigo. A lei de velocidade típica é:
Mas esse
não é fixo: ele varia conforme o ligante que fica trans (oposto) ao que vai sair. É aí que entra o efeito trans – quanto mais forte for o efeito trans do ligante, mais ele “enfraquece” o Pt–L que está do outro lado, facilitando a saída desse ligante e, portanto, aumentando a velocidade.
Passo 3
Agora junta a teoria com os ligantes da nossa troca:
- Ligante H⁻ tem efeito trans bem forte (é um dos mais fortes). Isso quer dizer que, quando H⁻ estava trans ao grupo que ia sair, ele deixava esse grupo bem lábil, ou seja, super fácil de sair.
- Ligante Cl⁻ tem efeito trans menor que H⁻. Se você coloca Cl⁻ trans, o grupo que vai sair não é “enfraquecido” tanto quanto antes, então a saída dele fica mais difícil.
Passo 4
Concluindo: como H⁻ tinha um efeito trans maior que Cl⁻, axar H⁻ trans deixava a reação mais rápida. Quando você troca H⁻ por Cl⁻, esse efeito fica menor e o tempo pra sair o ligante antigo aumenta, ou seja, a reação desacelera.
Resposta
A velocidade da reação diminui.