Represente, em uma equação química ou mais (se julgar necessário), a redução do íon pentaaminazidocobalto(III) com V^2+ ^( aq) , segundo os mecanismos redox de esfera interna e de esfera externa.
OBS: O ligante azido é representado por N3 ^-.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra gente escrever as equações químicas que mostram como o íon pentaaminazidocobalto(III)
l[Co(NH3)5(N3)r]^2+
é reduzido por em solução aquosa, seguindo dois caminhos redox: esfera externa (outer sphere) e esfera interna (inner sphere).
Conteúdo da matéria: mecanismos de transferência eletrônica (ET) entre complexos metálicos. Vamos precisar entender:
  1. o que é transferência de elétrons de esfera externa (sem troca de ligantes)
  2. o que é transferência de esfera interna (com formação de complexo ponteado por um ligante)
  3. reconhecer que o azido pode atuar como ponte.

Passo 2

Teoria do mecanismo de esfera externa (outer sphere)
  • Aqui os reagentes permanecem como estão, sem ligação direta entre eles: o elétron “túnela” de um metal ao outro.
  • Não rola troca de ligante, não formamos intermediário ligado.
Equação global (outer sphere):
l[Co(NH3)5(N3)r]^2+ ;+; V^2+ ;longrightarrow; l[Co(NH3)5(N3)r]^+ ;+; V^3+
Explicando: o Co(III) recebe um elétron do V(II), vira Co(II) e o V(II) perde elétron, vira V(III). Simples, sem formação de complexo intermediário.

Passo 3

Teoria do mecanismo de esfera interna (inner sphere)
  • Aqui o elétron passa por um ligante que liga os dois metais, formando um complexo ponteado.
  • Esse ligante precisa estar presente no complexo original e ter facilidade para se ligar também ao doador.
  • No nosso caso, o azido l[Co(NH3)5(N3)r]^2+ ;+; V^2+ ;longrightarrow; l[(NH3)5Co^III(mu!-!N3),V^IIr]^2+ pode fazer esse papel de ponte entre o Co e o V.
Mecanismo em três etapas:
  1. Formação do complexo ponteado:
l[(NH3)5Co^III(mu!-!N3),V^IIr]^2+ ;longrightarrow; l[(NH3)5Co^II(mu!-!N3),V^IIIr]^2+
Aqui o l[(NH3)5Co^II(mu!-!N3),V^IIIr]^2+ ;longrightarrow; l[Co(NH3)5(N3)r]^+ ;+; V^3+ fica “pendurado” nos dois centros metálicos, formando o complexo ponte.
  1. Transferência eletrônica através do ponte:
O Co passa de +3 para +2 e o V de +2 para +3, tudo mediado pelo azido.
  1. Dissociação do ligante ponte e produtos finais:
O complexo se “desmonta”, liberando o Co(II) e o V(III) separados.

Resposta

Mecanismo outer sphere:
l[Co(NH3)5(N3)r]^2+ +;V^2+ ;longrightarrow; l[Co(NH3)5(N3)r]^+ +;V^3+
Mecanismo inner sphere:
1);& l[Co(NH3)5(N3)r]^2+ +;V^2+ ;longrightarrow; l[(NH3)5Co^III(mu!-!N3),V^IIr]^2+ 2);& l[(NH3)5Co^III(mu!-!N3),V^IIr]^2+ ;longrightarrow; l[(NH3)5Co^II(mu!-!N3),V^IIIr]^2+ 3);& l[(NH3)5Co^II(mu!-!N3),V^IIIr]^2+ ;longrightarrow; l[Co(NH3)5(N3)r]^+ +;V^3+

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