RESPOSTAS - Organometálico

Prévia do material em texto

Disciplina: Química Inorgânica II 
Turma: ​20192QIVV Data: 23/06/20 Nota: Rub. Coord. 
Professor: Wanderson Romão Semestre: 
1º - 2020 
Valor: ​10,0 p​tos 
Aluno:​ ​Larissa Lamburghini Brandão 2ª Atividade Avaliativa 
 
1ª Questão​. Escreva as fórmulas e os nomes de dez compostos organometálicos. 
1. K[PtCl​3​(C​2​H​4​)].H​2​O - tricloro(etileno)platinato(II) de Potássio 
2. [PtCl​2​(C​2​H​4​)(NH​3​)] - amindicloro(etileno)platina(II) 
3. [Ni(CO)​2​] - tetra(carbonil)níquel 
4. [TiCl​2​(C​5​H​5​)​2​] - diclorodi(n​5​-ciclopentadienil)titânio 
5. [Fe(CO)​5​] - penta(carbonil)ferro 
6. [MgCl(C​2​H​5​)] - cloro(etil)magnésio 
7. Na[B(C​6​H​5​)​4​] - tetra(fenil)borato de sódio 
8. [Si(CH​3​)​4​] - tetra(metil)silício 
9. [Pb(C​2​H​5​)​4​] - tetra(etil)paládio 
10. [V(CO)​6​] - hexa(carbonil)vanádio 
 
2ª Questão​. O nome ocial do Fe(C​5​H​5​)​2 é bis(n​5​-ciclopentadienilferro(II)). Tendo por base esse nome, 
desenhe a estrutura desse composto. 
 
 
3ª Questão​. Qual a razão para os elementos de transição do centro da tabela periódica serem os que mais 
formam compostos de coordenação e organometálicos seguindo a regra dos dezoito elétrons? E por que 
os da esquerda formam mais compostos que seguem a regra dos dezesseis elétrons? 
Complexos de coordenação octaédrico são mais estáveis devido às 9 combinações (18 elétrons) de caráter 
ligante e para acomodar mais ou menos que 18 elétrons, respectivamente, ou os orbitais antiligantes terão 
que ser usados, , o que é desfavorável em termos energéticos, ou tendem a capturar elétrons para adquirir 
maior estabilidade. Pois são elementos possuem configuração d​8 tendendo a uma configuração 
quadrado-planar em casos de ligantes de campo forte, e nessa configuração possui apenas 8 orbitais 
moleculares de caráter ligante. 
 
4ª Questão​. Descreva três métodos de síntese de organometálicos. 
1. Reações com agentes alquilantes (metátese): 
Este método de síntese é usado na preparação de organometálicos de vários elementos, e pode ser 
entendido como um processo de troca de um íon carbânion por um haleto, conforme você pode ver nos 
exemplos seguintes: 
PCl3 + 3C6H5MgCl → P(C6H5)3 + 3MgCl2 
As possibilidades dessas reações ocorrerem podem ser previstas mediante correlações entre as 
eletronegatividades ou a relação de dureza e moleza dos grupos reagentes. 
 
2. Reação direta do metal com monóxido de carbono: 
Ni​(s)​ + 4CO​(g)​ → [Ni(CO)​4​]​(l) 
Outras carbonilas metálicas podem ser sintetizadas por este método, mas, para que as reações sejam 
rápidas, necessitam de altas temperaturas e pressões elevadas 
 
3. Carbonilação redutiva: 
A carbonilação redutiva consiste na redução de sais ou de complexos metálicos na presença do monóxido 
de carbono, sendo usada, principalmente, na preparação de compostos carbonílicos que não podem ser 
sintetizados por combinação direta. 
Essas reações são realizadas com participação de agentes redutores como alumínio, hidrogênio ou o 
próprio monóxido de carbono, em processos como os a seguir: 
CrCl​3(s)​ + Al​(s)​ + 6CO​(g)​ → AlCl​3​ + Cr(CO)​6 
 
5ª Questão​. O reagente de Grignard é muito reativo e, por essa razão, é preparado ​in situ​, ou seja: no 
próprio reator no qual será usado para reações de síntese de compostos orgânicos. Descreva a preparação 
desse reagente. 
Os reagentes de Grignard são preparados reagindo o haleto de alquila ou de arila com o metal magnésio. 
Para a reação, o haleto orgânico é adicionado em solvente do tipo éter, um ácido extremamente fraco, 
usado para evitar a reação de neutralização do reagente de Grignard com qualquer doador de próton, pois 
este possui caráter altamente básico. O solvente do tipo éter fornece os ligantes requeridos para estabilizar 
o composto organomagnésio. Na reação de formação do reagente de Grignard, radicais podem ser 
convertidos em carbânions através de uma transferência de segundo elétron. 
R−X + Mg → R−X•− + Mg•​+ 
R−X•​−​ → R• + X​− 
R• + Mg•​+​ → RMg​+ 
ππRMg​+​ + X​−​ → RMgX 
 
6ª Questão​. ​Descreva o processo de polimerização do etileno realizado com a utilização de um 
catalisador de Ziegler-Natta. 
O processo catalítico começa com a reação do tetraclorotitânio com o tri(etil)alumínio: 
TiCl​4​ + Al(CH​2​CH​3​)​3​ → Cl​3​Ti(CH​2​ CH​3​) + Al(CH​2​CH​3​)​2​Cl 
Em seguida, o eteno se coordena ao titânio, doando o par de elétrons da sua ligação π para um dos orbitais 
d vazios do nível de valência do titânio, formando um complexo ativado pentacoordenado: 
Cl​3​Ti(CH​2​CH​3​) + CH​2​CH​2​ → Cl​3​Ti(CH​2​CH​3​)(CH​2​CH​2​) 
Como passo seguinte, o grupo etila faz uma migração, deixando seu espaço livre e ligando-se ao eteno, 
formando um grupo butila, ligado ao titânio. 
 
Com isso, o complexo de titânio volta a ficar tetracoordenado, e uma nova molécula de eteno pode ocupar 
o espaço vazio deixado pelo grupo etila, iniciando-se outra etapa de polimerização semelhante a anterior. 
Assim, por repetições desse processo, a cadeia carbônica crescerá até a dimensão desejada, ela é 
interrompida, liberando o catalisador para iniciar a síntese de uma nova cadeia carbônica. 
 
7ª Questão​. Faça algumas considerações sobre a importância do ácido acético e do polietileno e cite o 
processo de síntese e alguns usos que você faz com frequência dessas substâncias. 
A síntese do ácido acético de escala industrial é feita pela combinação do metanol com o monóxido de 
carbono, catalisada pelo [Rh(CO)​2​I​2​]​- em solução aquosa de ácido iodídrico, conforme é mostrado na 
equação: 
 
Além de ser usado como tempero na alimentação, o ácido acético também é usado na produção de acetato 
de vinila (para se fazer o polímero PVA), de anidrido acético e cloreto de acetila (usados em sínteses 
orgânicas), de ésteres (solventes, perfumes, essências, entre outros), de acetato de celulose (fibras 
têxteis), de acetatos inorgânicos etc. 
 
Na síntese do polietileno, o alceno liga-se ao metal compartilhando seus elétrons da ligação pi (π) com 
orbitais d vazios da camada de coordenação do metal. Simultaneamente, o metal pode compartilhar 
elétrons com o alceno pela sobreposição de outro dos seus orbitais d com orbitais pi antiligantes (π*) do 
alceno. Essas interações facilitam a migração das ligações metal-alceno de um dos carbonos da dupla 
ligação para o outro, possibilitando, assim, que ocorram os rearranjos estruturais determinantes de muitos 
processos catalíticos, assim, formando o polímero de etileno. 
Cada moldagem realizada a partir desse material gera produtos para diversos segmentos, desde as 
embalagens plásticas mais flexíveis, como exemplo, caixa de leite, embalagens de sabão em pó, 
engradados; até dutos corrugados em sistemas de drenagem, irrigação, condução de cabos de eletricidade 
e outros tubos flexíveis com alto desempenho.