Em um grupo de pesquisa em catálise, três estudantes analisam diferentes complexos organometálicos usados como modelos para compreender estabilidade e reatividade. Um deles estuda o ferroceno, outro avalia carbonilas metálicas e o terceiro investiga complexos de olefinas. Durante a discussão, o orientador ressalta que não basta identificar a presença de carbono na estrutura: é necessário reconhecer como ocorre a ligação direta metal-carbono e quais interações eletrônicas estão envolvidas. Associe cada situação ao conceito organometálico correspondente. Coluna I — Situação analisada 1. Um complexo apresenta um anel ciclopentadienila coordenado ao metal por cinco átomos de carbono simultaneamente, como ocorre no ferroceno. 2. Um complexo M–CO é estabilizado porque o CO doa densidade eletrônica ao metal por interação σ, enquanto o metal devolve densidade para orbitais π* do CO. 3. Um alceno coordenado ao metal interage por seu sistema π, podendo ter a ligação C=C enfraquecida e tornar-se mais reativo em etapas posteriores. 4. Um complexo contém um grupo alquila diretamente ligado ao metal por uma ligação relativamente localizada entre o metal e um átomo de carbono. Coluna II — Conceito correspondente ( ) Ligação σ metal-carbono localizada ( ) Coordenação η2 de olefina ( ) Coordenação η5 associada à hapticidade ( ) Retrodoação π em carbonilas metálicas A sequência correta, de cima para baixo, é:
Questão
Em um grupo de pesquisa em catálise, três estudantes analisam diferentes complexos organometálicos usados como modelos para compreender estabilidade e reatividade. Um deles estuda o ferroceno, outro avalia carbonilas metálicas e o terceiro investiga complexos de olefinas. Durante a discussão, o orientador ressalta que não basta identificar a presença de carbono na estrutura: é necessário reconhecer como ocorre a ligação direta metal-carbono e quais interações eletrônicas estão envolvidas.
Associe cada situação ao conceito organometálico correspondente.
Coluna I — Situação analisada
- Um complexo apresenta um anel ciclopentadienila coordenado ao metal por cinco átomos de carbono simultaneamente, como ocorre no ferroceno.
- Um complexo M–CO é estabilizado porque o CO doa densidade eletrônica ao metal por interação σ, enquanto o metal devolve densidade para orbitais π* do CO.
- Um alceno coordenado ao metal interage por seu sistema π, podendo ter a ligação C=C enfraquecida e tornar-se mais reativo em etapas posteriores.
- Um complexo contém um grupo alquila diretamente ligado ao metal por uma ligação relativamente localizada entre o metal e um átomo de carbono.
Coluna II — Conceito correspondente ( ) Ligação σ metal-carbono localizada ( ) Coordenação η2 de olefina ( ) Coordenação η5 associada à hapticidade ( ) Retrodoação π em carbonilas metálicas
A sequência correta, de cima para baixo, é:
Alternativas
A) 2, 4, 1, 3.
B) 4, 2, 3, 1.
C) 1, 2, 3, 4.
D) 3, 1, 4, 2.
E) 4, 3, 1, 2.
Explicação
Precisamos associar cada item da Coluna II (na ordem em que ela aparece) ao número da Coluna I que o descreve.
Coluna I (situações):
- Anel ciclopentadienila ligado ao metal por 5 carbonos ao mesmo tempo (caso típico do ferroceno) → isso é coordenação η5 (hapticidade 5).
- Em M–CO, há doação σ do CO para o metal e retrodoação π do metal para o orbital π* do CO → isso descreve a retrodoação π em carbonilas.
- Alceno coordenado via sistema π, com possível enfraquecimento de C=C → isso é coordenação η2 de olefina.
- Grupo alquila ligado diretamente ao metal por ligação mais localizada M–C → isso é ligação σ metal–carbono localizada.
Agora, mapeando a Coluna II (de cima para baixo):
- Ligação σ metal-carbono localizada → corresponde à situação 4.
- Coordenação η2 de olefina → corresponde à situação 3.
- Coordenação η5 associada à hapticidade → corresponde à situação 1.
- Retrodoação π em carbonilas metálicas → corresponde à situação 2.
Logo, a sequência é 4, 3, 1, 2, que corresponde à alternativa E.
(Observação: como as alternativas fornecidas não incluem E? Na lista, a alternativa E existe e é exatamente 4, 3, 1, 2.)
Alternativa correta: (E).