Quais das seguintes espécies não é considerado um ligante? Explique.
(i) NO
(ii)
(iii)
(iv) CO
(i) NO
(ii)
(iv) CO
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede:
- São fornecidas quatro espécies químicas:
- (i)
- (ii)
- (iii)
- (iv)
- (i)
- A pergunta: “Quais das seguintes espécies não é considerado um ligante? Explique.”
- Informação implícita importante: espera-se justificar por que cada espécie pode ou não doar um par de elétrons para um metal (formar uma ligação coordenada).
Passo 2
O que é um ligante — ideia central (aula rápida e direta)
- Ligante = espécie que atua como doadora de elétrons (Lewis base) e forma uma ligação coordenada com um metal (Lewis ácido).
- Na prática: para ser ligante, a espécie precisa ter pelo menos um par de elétrons não-ligados (par isolado, “lone pair”) ou outra forma de doar elétrons (ex.: ligação π que aceita e doa elétrons em combinação).
- Exemplos típicos de ligação coordenada:
(par isolado em uma amina), de (par de carbono), íons como (par em haleto), etc.
Passo 3
Regra prática simples que uso na prova (para decidir rápido)
- Pergunta rápida: “a espécie tem pelo menos um par de elétrons livres que possa ser doado ao metal?”
- Se sim → pode ser ligante (ver se há impedimento estérico/eletrônico).
- Se não → não é ligante (não forma ligação coordenada típica).
- Outra observação: espécies com carga positiva podem ainda ser ligantes se tiverem um par isolado (ex.:
não existe estável como tal, mas existem cátions que doam pares); já espécies protonadas (como ) normalmente PERDEM o par isolado ao formarem a quarta ligação.
Passo 4
Análise de (i)
- Estrutura e por que pode ser ligante:
-
é uma molécula com elétrons não-pareados, mas também possui um par de elétrons que pode coordenar através do átomo de nitrogênio (modo mais comum). - Na química de complexos existe o grupo “nitrosila” (nitrosyl) que pode ligar ao metal de modos diferentes (linear ou curvado), e
aparece em muitos complexos de metais. - Conclusão técnica:
admite comportamento como ligante (é ambíguo/ambident — aceita diferentes modos de ligação), portanto é considerado um ligante.
-
Passo 5
Análise de (ii)
- Estrutura eletrônica relevante:
- Na molécula
o nitrogênio está ligado a quatro hidrogênios e carrega carga positiva. Isso significa que o nitrogênio não possui pares isolados livres: todos os seus elétrons de valência estão envolvidos nas quatro ligações N–H. - Formalmente o nitrogênio tem a sua octa preenchida por ligações; não há par solitário para doar.
- Na molécula
- Consequência prática:
- Sem par isolado, não há como formar a ligação coordenada típica nitrogênio→metal.
-
pode existir como contra-íon em sais de coordenação (ou como fonte de prótons), mas não atua como ligante do metal.
- Observação: embora
possa interagir por ligações iônicas ou por ligações de hidrogênio com espécies ligadas ao metal, isso NÃO é o mesmo que ser ligante (não forma ligação coordenada metal←par de elétrons).
Passo 6
Análise de (iii)
(etilenodiamina, “en”)
- Estrutura e por que é ligante:
- Cada átomo de nitrogênio na molécula possui um par isolado (par de elétrons não-ligado).
- A molécula tem dois átomos de nitrogênio separados por uma ponte etileno — pode doar dois pares ao mesmo metal, coordenando-se em modo bidentado (chelate).
- Chelatos são especialmente estáveis (efeito quelato), e
é um ligante bidentado clássico que forma complexos como .
- Conclusão:
é claramente ligante (doa pares por ambos os N).
Passo 7
Análise de (iv)
- Por que
é ligante: -
tem um par de elétrons no átomo de carbono (o par livre do carbono) que pode ser doado ao metal (doação σ). - Além disso,
é um bom aceitador π (recebe elétrons do metal por back-bonding), o que estabiliza muito os complexos metálicos. - Exemplo clássico:
, — é um ligante muito comum e importante.
-
- Conclusão:
é um ligante excelente.
Passo 8
Resumo das diferenças práticas (dica de prova)
- Para decidir na hora da prova: verifique pares isolados e protonação.
- Espécies protonadas no átomo que normalmente doaria (ex.:
) perderam o par isolado e não são ligantes. - Espécies neutras com pares isolados (ex.:
, , em muitos casos) ou com capacidade de interação π (ex.: ) são ligantes.
- Espécies protonadas no átomo que normalmente doaria (ex.:
- Atenção a exceções avançadas: alguns íons ou radicais podem ter comportamentos especiais (ex.:
é ambíguo), mas isso não muda a conclusão prática sobre .
Resposta
(ii)