Pelo Método do Ligante Neutro, indique a contagem de elétrons do:
\left[\mathrm{Re}(\mathrm{CO})_{2}\left(\eta^{5}-\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{5}\right)\right]

Passo 1

O enunciado pede: "Pelo Método do Ligante Neutro, indique a contagem de elétrons do \left[\mathrm{Re}(\mathrm{CO})_{2}\left(\eta^{5}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}\right)\right]".
Informações fornecidas e observações úteis do enunciado:
  • Complexo neutro (não há carga indicada).
  • Metal: rênio, \mathrm{Re}.
  • Ligantes: dois monóxidos de carbono, \mathrm{CO} (dois exemplares), e um ciclopentadienil \eta^{5}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} (um exemplar).
  • Devemos usar especificamente o método do ligante neutro (ou seja, tratar os ligantes como doadores neutros com a contagem de elétrons apropriada por hapticidade/doador).
    Nada mais será assumido além do que está acima.

Passo 2

O que é, em poucas palavras, o “método do ligante neutro” (a ideia prática que vamos aplicar):
  • Começamos com o número de elétrons de valência do átomo metálico na sua forma neutra (isto é, o número do grupo da Tabela Periódica). Vou chamar esse número de G.
  • Somamos os elétrons doados por cada ligante quando tratados como ligantes neutros (cada tipo de ligante doa um certo número de elétrons; por exemplo, \mathrm{CO} normalmente doa 2 elétrons). Vou chamar a soma das doações de ligante de E_L.
  • Se o complexo tem carga distinta de zero, haveria que ajustar (adicionar ou subtrair elétrons conforme o sinal da carga). Aqui o complexo é neutro, então não há ajuste de carga.
    A fórmula prática que usaremos é, então:
\text{Número total de elétrons} = G + E_L.úé

Passo 3

Determinar o número de valência do metal ( G):
  • O rênio ( \mathrm{Re}) pertence ao grupo 7 da Tabela Periódica.
    Logo:
G = 7.
(Isto significa que, no estado neutro, \mathrm{Re} tem 7 elétrons de valência que podem participar na contagem.)

Passo 4

Contagem dos elétrons doados pelos ligantes conhecidos ( \mathrm{CO}):
  • Cada monóxido de carbono, \mathrm{CO}, quando tratado como ligante neutro do tipo L, doa 2 elétrons ao metal (é um doador de par de elétrons).
  • No complexo temos dois \mathrm{CO}. Portanto a contribuição total de \mathrm{CO} é:
2 \times 2 = 4\\ \text{elétrons}.é

Passo 5

Contagem dos elétrons doados pelo \eta^{5}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} (o ciclopentadienil ligado por cinco átomos):
  • A notação \eta^{5} indica que o anel coordena através de cinco átomos ao metal (hapticidade 5). No método do ligante neutro, o fragmento \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} considerado como ligante neutro (o radical neutro \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}) doa 5 elétrons ao metal — um elétron por átomo ligado na hapticidade \eta^{5}.
  • Portanto a contribuição do \eta^{5}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} é:
5\\ \text{elétrons}.é
(Dica rápida para decorar: em método neutro, \eta^{n} normalmente doa n elétrons quando o ligante é tratado como radical neutro; por isso \eta^{5}-Cp → 5 elétrons. Isso combina com outros exemplos clássicos, como ferroceno, onde duas Cp neutras (5+5) somam com o Fe para dar 18 el.)

Passo 6

Somar tudo usando a fórmula do Passo 2:
  • Já temos G = 7.
  • Soma das doações de ligante E_L = contribuição dos dois \mathrm{CO} + contribuição do \eta^{5}-Cp = 4 + 5 = 9.
    Aplicando:
\text{Número total de elétrons} = G + E_L = 7 + 9 = 16.úé

Passo 7

Verificação e interpretação (curtinha, para você ficar seguro):
  • A contagem deu \;16 elétrons. Isso é consistente com o que se espera de complexos tipo \mathrm{CpRe(CO)}_{2} (muitos complexos de Cp com poucos COs caem em 16e), e também é coerente se fizermos a mesma contagem pelo método iônico (onde \mathrm{Cp} é tratado como \mathrm{Cp}^{-} doador de 6 elétrons e o Re fica em estado de oxidação +1; a conta d-electrons + doadores também leva a 16 e). Então nossa aplicação do método neutro está consistente.

Resposta

\;16\;\text{elétrons}é

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