(ProfSM) Moléculas inorgânicas também podem apresentar isomeria, destacando-se a isomeria de ligação, a isomeria geométrica e a isomeria óptica. As quantidades de estereoisômeros para os compostos de fórmula \mathrm{PF}_{3} \mathrm{Cl}_{2} e \mathrm{BrF}_{3} \mathrm{Cl}_{2} são, respectivamente:
A) 2 e 2
B) 2 e 3
C) 3 e 2
D) 3 e 3
E) 3 e 4

Passo 1

O enunciado pede para contar os estereoisômeros (geométricos + ópticos) de duas moléculas do tipo trigonal bipiramidal \mathrm{AX}_5: \mathrm{PF}_3\mathrm{Cl}_2 e \mathrm{BrF}_3\mathrm{Cl}_2. Vamos usar a disposição dos substituintes nos sítios axial e equatorial e depois verificar simetrias que permitam ou impeçam quiralidade.

Passo 2

Para \mathrm{PF}_3\mathrm{Cl}_2, os dois Cl podem ocupar:
– duas posições axiais (AA)
– uma axial e uma equatorial (AE)
– duas equatoriais (EE)
Como as posições axiais são equivalentes entre si e as três equatoriais formam um plano simétrico, cada um desses três casos dá exatamente um isômero geométrico.

Passo 3

Em cada um dos arranjos AA, AE e EE de \mathrm{PF}_3\mathrm{Cl}_2 existe pelo menos um plano de simetria (σ) que troca ou reflete átomos idênticos, de modo que nenhum caso gera quiralidade. Logo, não há isômeros ópticos, e o total de estereoisômeros é
1\;(\text{AA}) + 1\;(\text{AE}) + 1\;(\text{EE}) = 3.

Passo 4

Para \mathrm{BrF}_3\mathrm{Cl}_2 a contagem geométrica é a mesma (AA, AE e EE), mas no caso AE o arranjo perde todos os planos de simetria e torna-se quiral, produzindo um par de enantiômeros. Nos outros dois casos (AA e EE) permanecem planos de simetria e não há quiralidade. Assim o total é
1\;(\text{AA}) + 2\;(\text{AE enantiômeros}) + 1\;(\text{EE}) = 4.ô

Resposta

E) 3 e 4

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