1. Explique o fenômeno comumente denominado de “retrodoação”. (\mathbf{1}, \mathbf{0})

Passo 1

O enunciado pede que expliquemos o fenômeno conhecido como retrodoação (ou back-donation), que aparece no estudo de complexos de coordenação em química inorgânica. Para entender esse conceito, vamos precisar do modelo de orbitais moleculares aplicado à interação metal-ligante, em particular da combinação entre doação σ do ligante para o metal e doação π inversa (retrodoação) do metal para o ligante.

Passo 2

Um ligante como o monóxido de carbono, CO, possui um orbital cheio de tipo σ (denotado por \sigma) que pode doar densidade eletrônica para um orbital vazio do metal (geralmente uma combinação de orbitais d do metal). Essa etapa é chamada de doação σ do ligante para o metal.

Passo 3

Depois que o metal recebe elétrons no seu orbital de mais baixa energia (por essa doação σ), ele passa a ter maior densidade eletrônica em determinados orbitais d. Parte desses elétrons pode ser transferida de volta para um orbital antissocializante \pi^* do próprio ligante. Esse processo é a retrodoação ou doação π inversa, pois o metal atua agora como doador em vez de receptor.

Passo 4

Do ponto de vista de orbitais moleculares, formam-se dois conjuntos de interações:
  1. Um orbital ligante-metal ligado \sigma, que reforça a ancoragem do ligante.
  2. Um orbital metal-ligante antissocializante \pi^*, que resulta da retrodoação e enfraquece parcialmente a ligação interna do ligante (por exemplo, a ligação C≡O em CO).

Passo 5

As consequências práticas dessa retrodoação são:
  • Redução da frequência de estiramento \nu_{\rm CO} observada em espectros de infravermelho, já que o caráter antissocializante \pi^* fica parcialmente ocupado e enfraquece a ligação C≡O.
  • Aumento da estabilidade do complexo, pois a retrodoação complementa a doação σ, criando um sistema de ligação mais forte e mais distribuído.
  • Modificação das propriedades eletrônicas e de cor do complexo, pois o processo afeta os níveis de energia metálicos.

Resposta

A retrodoação é o processo em que, após o ligante doar elétrons ao metal por interação σ, o metal devolve parte desses elétrons a um orbital antissocializante \pi^* do ligante, reforçando o complexo mas enfraquecendo internamente a ligação do ligante (por exemplo, a ligação C≡O), o que se manifesta em mudanças como a diminuição da frequência de estiramento observada em espectroscopia de infravermelho.

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