24.7 Um método para direcionar o resultado de uma reação química consiste em usar um feixe molecular para controlar as orientaçōes relativas dos reagentes durante a colisão. Considere a reação \mathrm{Rb}+\mathrm{CH}_{3} \mathrm{I} \rightarrow \mathrm{RbI}+\mathrm{CH}_{3}. Como as moléculas de \mathrm{CH}_{3} I e os átomos de Rb devem ser orientados para maximizar a produção de Rbl?

Passo 1

O enunciado nos pede como orientar moléculas de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I} e átomos de Rb num feixe molecular de modo a maximizar a formação de RbI na reação
\mathrm{Rb} + \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I} \;\longrightarrow\; \mathrm{RbI} + \mathrm{CH}_{3}.
O conteúdo envolvido é a estereoquímica de colisões químicas e a direção preferencial em reações de abstração de átomos.

Passo 2

A reação em questão é uma abstração de halogênio: o Rb “arranca” o átomo de iodo de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I}. Para que isso ocorra com maior probabilidade, é preciso que o Rb se aproxime diretamente do átomo de iodo, pois é nessa região que ocorre a formação do novo enlace \mathrm{Rb}\!-\!\mathrm{I} concomitante à ruptura do enlace C–I.

Passo 3

Além disso, alinhar o eixo C–I de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I} na direção do feixe garante máxima sobreposição entre a trajetória do Rb e a região eletrônica onde se dará a abstração. Se o ângulo formar 0\circ ou 180\circ em relação ao eixo do feixe, minimizam-se deflexões e rotações indesejadas durante a colisão.

Passo 4

Logo, para maximizar o rendimento em RbI devemos:
  1. Polarizar o feixe de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I} de forma que o eixo C–I fique praticamente colinear ao feixe incidente.
  2. Fazer com que o átomo de iodo aponte “à frente”, ou seja, o feixe de Rb colida de frente com o I.

Resposta

Orientar as moléculas de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{I} de modo que o eixo C–I seja paralelo ao feixe e com o átomo de iodo apontando para o feixe de Rb (ataque “end-on” ao I).

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