7- (1,0 ponto) Classifique os ligantes como monodentado, bidentado ou polidentado. Justifique sua resposta:
Etilenodiamina \mathrm{H}_{2} \mathrm{~N} \sim \mathrm{NH}_{2}

Passo 1

O enunciado pede que eu classifique o ligante dado como monodentado, bidentado ou polidentado e justifique a escolha.
O ligante fornecido é a etilenodiamina, cuja fórmula foi dada como \mathrm{H_{2}N-CH_{2}-CH_{2}-NH_{2}}.
Informações relevantes do enunciado: a estrutura possui duas unidades \mathrm{NH_{2}} ligadas por um segmento -CH_{2}-CH_{2}-.

Passo 2

Definição (aula rápida e necessária): denticidade é o número de átomos doadores de elétrons de um único ligante que conseguem coordenar (ligar-se) simultaneamente a um mesmo centro metálico.
  • “Átomos doadores” são normalmente átomos com pares de elétrons não ligantes (lone pairs), por exemplo \mathrm{N}, \mathrm{O}, \mathrm{S}, \mathrm{P}.
  • Se um ligante doa elétrons por apenas um átomo ao metal, dizemos que é monodentado. Se doa por dois átomos ao mesmo metal, é bidentado. Se doa por muitos átomos (três, quatro, seis, …) é polidentado (ex.: \mathrm{EDTA^{4-}} é hexadentado, doa por 6 átomos).

Passo 3

Identificar os átomos doadores na etilenodiamina: na fórmula \mathrm{H_{2}N-CH_{2}-CH_{2}-NH_{2}} cada grupo \mathrm{NH_{2}} contém um átomo de nitrogênio ( \mathrm{N}). Cada nitrogênio possui um par de elétrons não ligantes (lone pair) que pode ser doado a um centro metálico para formar uma ligação coordenada. Portanto a molécula tem \,2\, átomos capazes de doar pares de elétrons ( \mathrm{2} nitrogênios).

Passo 4

Ver se os dois átomos doadores podem ligar-se ao mesmo centro metálico: a etilenodiamina é um ligante flexível cujo ângulo e distância entre os dois nitrogênios permitem que ambos coordenem ao mesmo átomo de metal simultaneamente. Quando isso acontece, as duas ligações metal–nitrogênio fecham um anel com o metal. Contagem do anel de quelato: os membros do anel são \mathrm{M} (o metal), o primeiro \mathrm{N}, o primeiro \mathrm{C} do grupamento -CH_{2}-, o segundo \mathrm{C} e o segundo \mathrm{N}; isso totaliza 5 átomos no anel, ou seja, um anel de quelato de tamanho 5. Esse tipo de ligação dupla ao mesmo metal caracteriza um ligante bidentado.

Passo 5

Dica prática para prova (como fazer rapidamente): procure na fórmula por átomos com lone pairs (N, O, S, P). Conte quantos desses átomos podem alcançar o mesmo centro metálico sem quebrar a molécula. Esse número é a denticidade. Exemplos rápidos: \mathrm{NH_{3}} é monodentado (apenas um \mathrm{N}); etilenodiamina é bidentada (dois \mathrm{N}); \mathrm{EDTA^{4-}} é hexadentado (seis átomos doadores).

Passo 6

Conclusão e justificativa curta: a etilenodiamina possui \,2\, átomos de nitrogênio doadores e ambos podem coordenar simultaneamente ao mesmo centro metálico formando um anel de quelato de tamanho \,5. Por isso o ligante é classificado como bidentado.

Resposta

Bidentado

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