3- Para quais dos seguintes complexos são possíveis isômeros:
\left[\mathrm{FeCl}\left(\mathrm{OH}_{2}\right)_{5}\right]^{2+},\left[\operatorname{lrBrCl}\left(\mathrm{OH}_{2}\right)_{2}\right],\left[\mathrm{Ru}(\text { bipy })_{2}\right],\left[\mathrm{CoCl}_{2}(\mathrm{en})_{2}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2}\right],. Desenhe todos os isômeros.
Gly =
NH2OOH

en =
NH2NH2

bipy =
NN

Passo 1

O enunciado pede para identificar quais dos complexos abaixo exibem isomeria de coordenação (geométrica e/ou óptica) e desenhar todos os isômeros.
Conteúdo: isomeria em complexos de coordenação – em particular, isomeria geométrica (cis/trans) em arranjos quadrado‐planares e octaédricos, e isomeria óptica em complexos octaédricos com ligantes quirais ou bidentados.
Complexos a analisar:
\displaystyle [\mathrm{FeCl}(\mathrm{OH}_2)_5]^{2+}
\displaystyle [\mathrm{IrBrCl}(\mathrm{OH}_2)_2]
\displaystyle [\mathrm{Ru}(\text{bipy})_2]
\displaystyle [\mathrm{CoCl}_2(\mathrm{en})_2(\mathrm{NH}_3)_2]

Passo 2

Analisando \displaystyle [\mathrm{FeCl}(\mathrm{OH}_2)_5]^{2+}: é um complexo octaédrico \mathrm{ML}_6 com um Cl⁻ e cinco H₂O idênticos. Não há como obter arranjos distintos (qualquer posição ocupada por Cl é equivalente por rotação do octaedro).
Logo, nenhum isômero.

Passo 3

Analisando \displaystyle [\mathrm{IrBrCl}(\mathrm{OH}_2)_2]: é um complexo quadrado‐plano \mathrm{ML}_4 com quatro ligantes monodentados distintos em duas cópias de H₂O e um Br, um Cl. Há dois arranjos não superponíveis: cis e trans em relação a Br e Cl.
\text{cis‐isômero:} \quad \begin{matrix} & \mathrm{Br} & \\[-6pt] \mathrm{H_2O} & & \mathrm{Cl}\\[-6pt] & \mathrm{H_2O} & \end{matrix} \qquad \text{trans‐isômero:} \quad \begin{matrix} & \mathrm{Br} & \\[-6pt] \mathrm{Cl} & & \mathrm{H_2O}\\[-6pt] & \mathrm{H_2O} & \end{matrix}ôô
Portanto, dois isômeros.]

Passo 4

Analisando \displaystyle [\mathrm{Ru}(\mathrm{bipy})_2]: cada bipy é ligante bidentado que ocupa duas posições adjacentes num arranjo quadrado‐plano \mathrm{ML}_4. Como os dois bipy são idênticos, todo arranjo pode girar para coincidir com qualquer outro; não há distinção entre “adjacentes diferentes”. Logo, nenhum isômero não‐sobreponível.

Passo 5

Analisando \displaystyle [\mathrm{CoCl}_2(\mathrm{en})_2(\mathrm{NH}_3)_2]: é complexo octaédrico \mathrm{ML}_6 com três pares de ligantes idênticos (dois Cl⁻, duas en e duas NH₃). Em geral, complexos \mathrm{MA}_2\mathrm{B}_2\mathrm{C}_2 octaédricos apresentam vários arranjos geométricos. Aqui destacamos os principais:
  1. trans‐Cl: os dois Cl ficam em posições opostas no octaedro. Esse isômero é acirculhar (não quiral).
  2. cis‐Cl: os dois Cl ficam em posições adjacentes (90°).
    • Esse arranjo é quiral, pois o empacotamento dos dois en bidentados origina centros assimétricos Δ e Λ. Logo, há duas formas ópticas: Δ e Λ.
Esquematicamente, simplificando a vista em projeção “pale e dash” (e = en, N = NH₃, Cl = cloreto):
\text{trans‐Cl:} \qquad \begin{matrix} & \mathrm{Cl} & \\[-6pt] \mathrm{en} & & \mathrm{en}\\[-6pt] & \mathrm{Cl} & \end{matrix} \quad \begin{matrix} \text{(os dois NH₃ preenchem as outras duas posições opostas)}\end{matrix}çõ
\text{cis‐Cl (Δ):} \qquad \begin{matrix} & \mathrm{Cl} & \\[-6pt] \mathrm{en} & & \mathrm{en}\\[-6pt] \mathrm{NH_3}\! & & \!\mathrm{Cl} \end{matrix} \quad \begin{matrix} \text{e sua imagem especular Λ} \end{matrix}
Portanto, há três isômeros: um trans (acirculhar) e dois cis‐quirais (Δ e Λ).]

Resposta

\displaystyle [\mathrm{FeCl}(\mathrm{OH}_2)_5]^{2+}: nenhum isômero
\displaystyle [\mathrm{IrBrCl}(\mathrm{OH}_2)_2]: isômeros cis e trans (2)
\displaystyle [\mathrm{Ru}(\mathrm{bipy})_2]: nenhum isômero
\displaystyle [\mathrm{CoCl}_2(\mathrm{en})_2(\mathrm{NH}_3)_2]: trans (acirculhar) e cis‐Δ/cis‐Λ (ópticos) (3)

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