Fundamentos da Química de Coordenação

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1 Fundamentos da Química de Coordenação
CQ 106 Química Inorgânica – Farmácia 2006/1 Professor Márcio Peres de Araujo Fundamentos da Química de Coordenação 23_p998.jpg

2 Os metais de transição 23_01.jpg

3 Complexos Metálicos Moléculas ou íons estão ao redor de um centro metálico. Estes grupos são chamados de ligantes. Eles se coordenam ao centro metálicos. 23_05.jpg

4 Complexos de Metais de Transição no Estado Sólido
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5 Complexos Metálicos no Estado Sólido e em Solução Aquosa
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7 Teoria de Werner (Prêmio Nobel 1913)
Íons metálicos possuem valências primárias e secundárias. A valência primária é o número de oxidação do metal. A valência secundária é o número de átomos ligados diretamente ao íon metálico, que é atualmente conhecido como número de coordenação.

8 A ligação Metal-Ligante
A formação das ligações envolve reações de ácido/base de Lewis. O centro metálico atua como um ácido de Lewis.(receptor de par e-) Os ligantes atuam como bses de Lewis. (doadores de par e-) Ligantes com apenas um par de e- são monodentados. Ligantes com dois ou mais pares de e- são polidentados. Exemplos de ligantes polidentados: en etilenodiamina oxalato C2O42- fen fenatrolina carbonato bipy bipiridina

9 Determining Oxidation Number and Coordination Number For a Complex
Carga do Complexo = carga do íon metálico + Scargas dos ligantes Exemplo: [RhCl(NH3)5](NO3)2 Primeiro determine a carga do complexo. Uma vez que o NO3- não faz parte do complexo, a carga do complexo é 2+. 2+ = x então X = 3+ O número de coordenação é 6. Escreva a fórmula para um complexo de platina (II) com duas moléculas de amônia e dois íons brometos [PtBr2(NH3)2] Carga do complexo = (2+) + (2)(1-) = 0 O número de coordenação é 4

10 Dois ligantes Linear Quatro ligantes Tetraédrica (mais comum) Quadrado Planar(somente com metais d8) Seis ligantes Octaédrica

11 Quais são os estados de oxidação dos metais?
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12 [Co(NH3)6] [Cr(C2O4)3] e [Co(C2O4)3] [Cr(NH3)6]
Isomeria 23_10.jpg [Co(NH3)6] [Cr(C2O4)3] e [Co(C2O4)3] [Cr(NH3)6]

13 Exemplo de um isômero de ligação
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14 Cis vs Trans 23_11.jpg

15 cis vs trans com ligantes polidentados
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18 Cor e Magnetismo O íon complexo trans-[Co(NH3)4Cl2]+ absorve luz na região do vermelho do espectro visível com lmax em 680nm. Qual é a cor do complexo? O isômero cis absorve na região do amarelo, qual é a cor do complexo?

19 Teoria do Campo Cristalino
Quando ligantes “rodeiam” o cátion metálico, há uma alteração da energia dos orbitais d, ocorrendo o desdobramento dos mesmos. Existe o desdobramento em campo tetraédrico, quadrado planar e octaédrico. A diferença de energia entre os dois níveis permite que os elétrons “pulem” entre os orbitais d. Essa diferença de energia, em geral, cai na região do visível do espectro. Assim os complexos de metais de transição, em sua maioria, são coloridos.

20 Campo Octaédrico 23_17.jpg

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22 Fig

23 O desdobramento do campo cristalino tem como resultado a absorção de radiação na região do visível. Estas transições são chamadas de transições d-d 23_20.jpg

24 A série espectroquímica Da esquerda para direita D aumenta Ligantes de campo forte formam complexos de spin baixo Ligantes de campo fraco formam complexos de spin alto Ligantes como a água e abaixo (à esquerda) são considerados ligantes de campo fraco 23_22.jpg

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26 Energia da repulsão eletrônica vs a energia de desdobramento dos orbitais d
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27 para complexos tetraédricos DTetrahedral é apenas 4/9 DOctahedral então Complexos tetraédricos são geralmente de spin alto 23_25.jpg

28 Drawing Orbital Diagrams to Determine the Number of Unpaired Electrons
[Cr(H2O)6]2+ [Mn(H2O)6]2+ [Ru(NH3)5H2O]2+ (low spin) [IrCl6]2-(low spin) [Cr(en)3]3+ [NiCl4]2- (tetrahedral)

29 Efeito da Energia de Estabilização do Campo Cristalino
Energia de Hidratação Raio Iônico