Indique que tipo de reação está ocorrendo:
Passo 1
O enunciado dá duas informações visuais/verbais que preciso identificar:
- Uma reação química escrita:
. - Uma figura esquemática (fornecida como imagem) mostrando um equilíbrio entre um alceno coordenado ao metal e uma espécie alquila + hidreto do metal (seta de equilíbrio entre as duas formas).
O que o enunciado pede: indicar que tipo de reação está ocorrendo em cada caso (ou, se for uma única situação, identificar o tipo representado pelas duas representações).
Informações relevantes dadas:
- Na primeira equação há duas hidretos ligados ao mesmo metal que se liberam como
. - Na figura há uma interconversão entre um alceno coordenado e uma espécie que tem um hidrogênio ligado ao metal (hidreto) e um grupo alquila no carbono (sugere transferência de H entre carbono e metal).
Passo 2
Explicando o que é a reação da primeira equação (conceito e identificação simples).
Quando dois átomos ou grupos ligados ao mesmo metal se unem formando uma nova ligação entre eles e saem como uma molécula neutra (aqui ), o processo é chamado de eliminação redutiva (em inglês, reductive elimination).
Quando dois átomos ou grupos ligados ao mesmo metal se unem formando uma nova ligação entre eles e saem como uma molécula neutra (aqui
Porque isso é chamado de eliminação redutiva:
- “Eliminação” porque dois ligantes (aqui dois hidretos) deixam de estar ligados ao metal e formam uma nova ligação entre si (
). - “Redutiva” porque, formalmente, o metal perde ligantes negativos e sua valência eletrônica aumenta (o estado de oxidação do metal diminui em 2 unidades no processo formal), ou seja, o metal é reduzido enquanto os ligantes se unem e saem.
Exemplo geral em forma simples:.
No caso dado:é exatamente uma eliminação redutiva de di-hidreto para dar .
Passo 3
Mecânica e características práticas da eliminação redutiva (como reconhecer na prova).
- Mecanismo qualitativo: dois hidretos que estão suficientemente próximos no sítio de coordenação se combinam (acoplam) formando a ligação
e se desprendem como . - Requisitos comuns: geometria que permita aproximação dos hidretos, e frequentemente um caminho que conduza a uma diminuição formal do estado de oxidação do metal.
- Como identificar rápido numa questão de prova: se a equação mostra um metal com dois hidretos que vira o mesmo metal sem hidretos +
, pense imediatamente em eliminação redutiva (dessorção de di-hidrogênio).
Passo 4
Explicando a reação mostrada na figura (conceito de eliminação β-hidrogênio e a reação inversa).
A figura mostra equilíbrio entre:
A figura mostra equilíbrio entre:
- um alceno coordenado ao metal (alceno ligado ao metal) e
- uma espécie com um hidreto no metal e um grupo alquila no carbono (complexo alquila-hidreto).
Este tipo de transformação é característico de eliminação β (eliminação beta-hidrogênio, em inglês β-hydride elimination) no sentido direto, e da inserção migratória (migratory insertion) no sentido inverso.
Definição simples: eliminação β-hidrogênio é a transferência concertada de um hidrogênio que está no carbono β (o segundo carbono a partir do átomo de ligação ao metal) para o metal, gerando:
.
A reação é reversível; o processo inverso é chamado de inserção migratória (o alceno insere-se no M–H formando novamente o ligante alquila).
A reação é reversível; o processo inverso é chamado de inserção migratória (o alceno insere-se no M–H formando novamente o ligante alquila).
Passo 5
Características e diferenças importantes entre os dois tipos (para não confundir na prova)
- Eliminação redutiva (ex.: formação de
a partir de ): - Dois ligantes ligados ao metal (aqui dois hidretos) formam uma nova ligação entre si e se desprendem.
- Há mudança formal no estado de oxidação do metal (redução do metal).
- Produto simples detectável:
(ou outra molécula ligada aos dois grupos que se uniram).
- Eliminação β-hidrogênio:
- O hidrogênio vem de um carbono β de um ligante alquila; o resultado é um hidreto no metal e formação de um alceno no ligante.
- Não é o mesmo que dois hidretos se combinando; envolve transferência de H de um carbono para o metal.
- Frequentemente reversível (inserção/migração do alceno de volta ao hidreto).
- Dica prática: se a eq. mostra formação de
a partir de , diga “eliminação redutiva (dessorção de )”. Se a eq. mostra transformação entre um complexo alquila e um alceno + M–H, diga “eliminação β (β-hidrogênio) / inserção migratória (reversível)”.
Passo 6
Resumo didático e motivador para a prova
- Para a equação com cobalto e
: trate como eliminação redutiva (reductive elimination) de . - Para o esquema com alceno ↔ alquila–hidreto: trate como eliminação β-hidrogênio (β-hydride elimination) no sentido que forma o alceno e o hidreto; o processo inverso é inserção migratória.
Vai dar certo — na prova, procure as “pistas” (dois hidretos → eliminação redutiva; presença de alceno formado a partir de alquila → β-eliminação).
Resposta
Eliminação redutiva (formação de
).
Eliminação
-hidrogênio (β-hydride elimination) — processo reversível cuja inversa é a inserção migratória (mostrada na figura).