22.14 Por que os isômeros eis e trans não são possíveis para os complexos tetraédricos?
Passo 1
O enunciado pergunta por que não existem isômeros cis e trans em complexos tetraédricos. O conteúdo aqui é isomeria geométrica em química de coordenação, mais especificamente a geometria molecular tetraédrica e seus ângulos de ligação.
Passo 2
Em complexos quadrado-planares e octaédricos definimos isômeros cis como aqueles em que dois ligantes iguais ocupam posições adjacentes (ângulo típico de
) e trans como os que ocupam posições opostas (ângulo de
). Essa distinção depende de haver posições não equivalentes e ângulos diferentes entre ligantes.
Passo 3
Na geometria tetraédrica os quatro sítios de ligação ocupam os vértices de um tetraedro em torno do átomo central. Por simetria, qualquer par de ligantes está sempre separado pelo mesmo ângulo
Não existe nem aresta de
nem configuração de
distinguível: todos os pares de vértices estão igualmente distantes.
Passo 4
Considere um hipotético ML
X
tetraédrico. Qualquer par L–L, L–X ou X–X apresenta sempre
. Além disso, qualquer rotação adequada do complexo leva um arranjo de ligantes em outro idêntico, mostrando que não há dois arranjos distintos para chamar de cis ou trans.
Passo 5
Logo, devido à equivalência de todos os ângulos de ligação e à alta simetria do tetraedro, não surgem isômeros geométricos cis/trans em complexos tetraédricos: existe apenas uma única forma para um dado conjunto de ligantes.
Resposta
Em complexos tetraédricos não há isômeros cis e trans porque todos os ligantes estão equidistantes (ângulo
) e não há posições opostas (
) nem adjacentes diferenciadas (
); a simetria tetraédrica faz todas as disposições de ligantes equivalentes, impedindo a distinção cis/trans.