15.4 Proponha uma molécula organometálica que seja isolobar com cada uma das seguintes opções:
Etileno

Passo 1

O enunciado pede para propor uma molécula organometálica que seja isolobar com etileno. O conteúdo aqui é o conceito de fragmentos isolobares: dois fragmentos são isolobares quando seus orbitais de fronteira têm mesma simetria, mesmo número e ocupação de elétrons.

Passo 2

Para aplicar o conceito, fragmentamos etileno em dois radicalares de metileno ( \cdot\!CH_{2}). Cada um desses radicalares tem dois orbitais de fronteira (dois semipreenchidos em estado triplete) e soma 8 elétrons de valência.

Passo 3

O radical \cdot\!CH_{2} é classicamente isolobar com um fragmento metálico M L_{2} em estado neutro e de configuração tal que apresente dois orbitais de fronteira semipreenchidos. Um exemplo consagrado é o fragmento \mathrm{Fe(CO)_{2}}, em que o ferro no estado 0 ( d^{8}) soma 8 e^{-} e cada CO doa 2 e^{-}, totalizando 12 e^{-}; ao dimerizar via ligação Fe–Fe, cada Fe “cede” um orbital para formar essa ligação, de modo análogo ao radical \cdot\!CH_{2}.

Passo 4

Ligando dois fragmentos M L_{2} (“ \mathrm{Fe(CO)_{2}}”) em uma ligação Fe–Fe obtemos a molécula \mathrm{Fe_{2}(CO)_{4}}, cujo arranjo de orbitais de fronteira (um orbital doador e um aceitador em cada Fe) é análogo ao que ocorre em cada carbono do etileno.

Passo 5

Portanto, \mathrm{Fe_{2}(CO)_{4}} apresenta dois fragmentos metálicos isolobares a \cdot\!CH_{2}, ligados entre si como os dois carbonos em etileno, tornando-se isolobar a \mathrm{C_{2}H_{4}}.

Resposta

\mathrm{Fe_{2}(CO)_{4}}

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