- Explique o fenômeno comumente denominado de “retrodoação”.
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
) que pode doar densidade eletrônica para um orbital vazio do metal (geralmente uma combinação de orbitais
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
. Parte desses elétrons pode ser transferida de volta para um orbital antissocializante
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:
- Um orbital ligante-metal ligado
, que reforça a ancoragem do ligante. - Um orbital metal-ligante antissocializante
, 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
observada em espectros de infravermelho, já que o caráter antissocializante 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
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.