ENADE 2021 — Questão 20 · Química

Uma das técnicas analíticas utilizadas em setores industriais e em pesquisas científicas para a determinação quantitativa de íons ferro baseia-se no método colorimétrico da ortofenantrolina. Após a abertura da amostra, os íons Fe²⁺ em solução aquosa reagem com moléculas do ligante ortofenantrolina (1,10-fenantrolina = phen), cuja estrutura está apresentada a seguir.

SHRIVER, D. F.; ATKINS, P. W. Química Inorgânica. Porto Alegre: Bookman, 2003 (adaptado).

A reação resulta na formação dos íons complexos com fórmula [Fe(phen)₃]²⁺, denominado tris(1,10-fenantrolina)ferro (II), os quais apresentam intensa coloração vermelha, podendo ser analisados por espectrofotometria de absorção UV-Vis sob irradiação a 510 nm. A reação em questão é apresentada a seguir:

[Fe(H₂^O)₆]²⁺(aq) + 3phen (aq) → [Fe(phen)₃]²⁺(aq) + 6H₂O(l)

Considerando-se as características dos ligantes e a reação de formação do íon [Fe(phen)₃]²⁺ apresentada, avalie as afirmações a seguir.

I.A reação é favorecida pelo aumento da entropia do sistema, já que a substituição de ligantes resulta em aumento no número de moléculas independentes em solução.

II. A reação é favorecida por contribuição estérica, como consequência da redução do número de coordenação do complexo de 6 para 3 e alteração da geometria octaédrica para trigonal planar.

III. Há uma contribuição do efeito quelato na estabilidade do complexo formado, já que ligantes monodentados são substituídos por ligantes bidentados.

IV. A reação é favorecida cineticamente, já que a formação do íon [Fe(phen)₃]²⁺ ocorre em poucos segundos, podendo esse então ser considerado um complexo lábil.

É correto o que se afirma em