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Química de Complexos (IQU_849) Prof Marciela ScarpelliniProf. Marciela Scarpellini marciela@iq.ufrj.br 1 Bibliografia 2 Bibliografiag 1) KETTLE, S. F. A. Physical Inorganic Chemistry, a Coordination Chemistry A h O f d U i i P 1998 2) RIBAS. Coordination Chemistry. Wiley‐VCH, 2008. Approach. Oxford University Press, 1998. 3) SHRIVER & ATKINS. Química Inorgânica. 4a ed., Bookman 2008. 4) HUHEEY. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity. 4th ed. New York: HarperCollins, 1993. 5) MIESSLER & TARR. Inorganic Chemistry. 3th ed., Prentice Hall, 2003. 6) JONES. A Química dos Elementos dos Blocos d e f. Bookman, 2002. ) Q f , 7) FARIAS. Química de Coordenação ‐ Fundamentos e Atualidades. Átomo, 2008. 3 2008. O que é a química de coordenação? 4 O que é química de coordenação? É a química dos compostos (ou complexos) de d ãcoordenação. São compostos formados a partir de um átomo ou íon metálico e por um ou mais ligantes (átomosíon metálico e por um ou mais ligantes (átomos, íons ou moléculas) que formalmente doam elétrons para o metalpara o metal. 5 Um pouco de história... Alfred Werner (1866-1919) 6 Nobel de Química em 1913 Um pouco de história... ? Quatro complexos de cobalto (III) cloreto com amônia haviam id d b t d l t í ti (1) C Cl(1) C Cl 6NH6NH ll sido descobertos, cada qual com uma cor característica. (1) CoCl(1) CoCl33∙6NH∙6NH33 amareloamarelo (2) CoCl(2) CoCl33∙5NH∙5NH33 púrpurapúrpura (3) CoCl(3) CoCl33∙4NH∙4NH33 verdeverde (4) C Cl(4) C Cl 4NH4NH i l ti l t(4) CoCl(4) CoCl33∙4NH∙4NH33 violetavioleta ? Um fato intrigante é que dois complexos a mesma fórmula empírica CoCl3∙4NH3 (1 e 4), apresentam cores distintas. 7 Um pouco de história... ? A adição de nitrato de prata aos complexos resulta em diferentes? A adição de nitrato de prata aos complexos resulta em diferentes quantidades de cloreto de prata precipitado: CoClCoCl33∙6NH∙6NH33 + Ag+ (excesso) → 3 AgCl(s) CoClCoCl ∙5NH∙5NH + Ag+ (excesso) → 2 AgClCoClCoCl33∙5NH∙5NH33 + Ag (excesso) → 2 AgCl(s) CoClCoCl33∙4NH∙4NH33 + Ag+ (excesso) → 1 AgCl(s) CoClCoCl33∙4NH∙4NH33 + Ag+ (excesso) → 1 AgCl( )CoClCoCl33 4NH4NH33 + Ag (excesso) → 1 AgCl(s) 8 Um pouco de história... ? Baseando‐se no número de moléculas de amônia e na quantidade q de cloreto de prata precipitado, Werner postulou que: ? o cobalto apresenta número de coordenação 6; ? no complexo CoCl3∙6NH3, 6 moléculas de amônia encontram‐se diretamente ? p 3 3, ligadas ao cobalto; ? a medida que moléculas de amônia são removidas estas são substituídas? a medida que moléculas de amônia são removidas, estas são substituídas por íons cloreto, que passam a agir como se estivessem ligados covalentemente ao cobalto e não mais como íons cloreto livres. 9 Um pouco de história... ?Werner atribuiu aos quatro compostos as seguintes fórmulas: (1) CoCl(1) CoCl33∙6NH∙6NH33 [Co(NH[Co(NH33))66]Cl]Cl33 (2) CoCl3∙5NH3 [Co(NH3)5Cl]Cl2( ) 3 3 [ ( 3)5 ] 2 (3) CoCl3∙4NH3 [Co(NH3)4Cl2]Cl (4) CoCl3∙4NH3 [Co(NH3)4Cl2]Cl 1010 Um pouco de história... ? Antes mesmo do surgimento de qualquer técnica de caracterização l ô é i destrutural, Werner propôs corretamente as estruturas para série de complexos de cobalto, onde os complexos (3) e (4) seriam isômeros cis e transcis e trans. NH NH NH NH Co H3N NH3 NH3 Co H3N NH3 Cl Co H3N NH3 Cl Co H3N NH3 Cl NH3 NH3 H3N NH3 NH3 H3N Cl NH3 H3N NH3 NH3 Cl (1) CoCl(1) CoCl33·6NH·6NH33 (2) CoCl(2) CoCl33·5NH·5NH33 (3) CoCl(3) CoCl33·4NH·4NH33 (4) CoCl(4) CoCl33·4NH·4NH33 11 Um pouco de história... ? Surgiu então um novo problema: nenhuma das teorias da época? Surgiu então um novo problema: nenhuma das teorias da época eram capazes de explicar as estruturas propostas por Werner. ? A teoria de Lewis com oito elétrons ao redor de cada átomo, mesmo com uma expansão da camada para 10 ou 12 elétronsmesmo com uma expansão da camada para 10 ou 12 elétrons, não funciona adequadamente . 12 Um pouco de história... ? Algumas propriedades dos complexos também não podiam ser li dexplicadas. 1)1) Nú d d ã t i ? Por que alguns metais de transição exibem um único número de coordenação 1) 1) Números de coordenação e geometria e outros não? ? Por que o número de coordenação varia de metal para metal?? q ç p ? Por que o número de oxidação influencia na geometria de coordenação? 13 Um pouco de história... 2) 2) As cores ? Por que a maioria dos complexos exibe cores vivas, enquanto que outros não? ? Por que as cores dos complexos mudam quando os ligantes são substituídos? ? P d d t d d id ã d t 14 ? Por que as cores mudam com mudanças no estado de oxidação do centro metálico, até mesmo quando os ligantes permanecem os mesmos? Teorias de Ligação 3) 3) ReatividadeReatividade ? Por que alguns complexos sofrem substituição de ligante muito rápida (são lábeis), enquanto outros complexos semelhantes reagem muito lentamente (são inertes) embora o processo seja favorável termodinamicamente?(são inertes), embora o processo seja favorável termodinamicamente? Exemplos: (1) [Co(NH3)6]3+ + 6H3O+ ⇄ [Co(H2O)6]3+ + 6NH4+ K = 1025 ? A reação demora dias para acontecer.ç p (2) [Cu(NH3)6]2+ + 6H3O+ ⇄ [Cu(H2O)6]2+ + 6NH4+( ) [ ( 3)6] 3 [ ( 2 )6] 4 ? A reação é instantânea! 15 Um pouco de história... 4) Os momentos magnéticos ? Por que alguns complexos são atraídos por um campo magnético e outros não? ? Por que um mesmo íon metálico, com o mesmo estado de oxidação, forma ? Por que um mesmo íon metálico, com o mesmo estado de oxidação, forma complexos diamagnéticos e paramagnéticos? Aumento da força do campo Exemplo: [Co(H2O)6]Cl2 16 Um pouco de história... ? Portanto, foi necessária a criação de novas teorias para explicar os compostos de coordenação. 17 Um pouco de história... 1901 – 1994 * P i N b l d Q í i 1954* Premio Nobel de Química em 1954 * Premio Nobel da Paz em 1962 ? Teoria da Ligação pela Valência 1818 ? Teoria da Ligação pela Valência Um pouco de história... Hans Bethe (1906 – 2005) John Hasbrouck van Vleck (1899 – 1980) * Premio Nobel de Física em 1967 ? Teoria de Grupo * Premio Nobel de Física em 1977 19 ? Teoria do Campo Cristalino Um pouco de história... Leslie Eleazer Orgel (1927‐2007) * P f d U i id d d C lifó i John Stanley Griffith * Professor da Universidade da Califórnia * Participou da equipe da NASA que desenhou o espectrômetro de massas do programa Viking (exploração de Marte). 20 ? Teoria do Campo Ligante Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Os ligantes podem ser íons ou moléculas simples ou complicadas. ? Nos casos mais comuns coordenam‐se ao átomo central através dos seguintes átomos doadores: 13 III 14 IV 15 V 16 VI 17 VII HH B C N O F Si P S Cl As Se Br Sb I ? Em geral, os ligantes são bases de Lewis. Moléculas contendo pares de elétrons não compartilhados, como NH3, aminas, H2O, 21 p p , 3, , 2 , trialquilfosfinas, podem doá‐los ao íons ou átomo metálicos. Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Os ligantes podem coordenar‐se através de apenas um átomo doadordoador. ?Nesse caso são chamados MONODENTADOS. Ex: H2O, NH3, Cl‐, CO. 22 Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Quando coordenam‐se através dois átomo doador são chamados BIDENTADOS por três átomos doadores TRIDENTADOS e assimBIDENTADOS, por três átomos doadores, TRIDENTADOS, e assim sucessivamente. O O O N N O O- NH2 NH2H2N NH2 O O -O O- H2N O - bipy en ox gly acac tn 23Delta‐cis‐diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III)Delta‐tris(oxalato)ferro(III) Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Exemplos de ligantes POLIDENTADOS. N H2N N NH2 NH HN NH N NH2 NH2 NH2 H2N N H2 NH2 NH HN tren trien cyclam N HN porfino 24 EDTA Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Existem também os ligantes AMBIDENTADOS, que possuem mais de um possível átomo doador mas só podem usar um deles de cadaum possível átomo doador, mas só podem usar um deles de cada vez (pelo menos para se coordenar a um único metal). ? E l NCS ( i i ) NCS ( i l ) S O 2 ( i lf ) NO? Exemplos: NCS‐ (tiocianato); NCSe‐ (tioselenato); S2O32‐ (tiossulfato); NO2‐ (nitrito). 25 Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Os ligantes bi‐ e polidentados são chamados de ligantes QUELANTES, e seus respectivos complexos são conhecidos como QUELATOS. ? ANÉIS DE QUELAÇÃO são os ciclos formados pelo elemento central e a cadeia do ligante entre dois átomos doadores sucessivose a cadeia do ligante entre dois átomos doadores sucessivos. H2N NH2 H2N NHH2N NH2 26 Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação ? Por exemplo, os ligantes acac e tn formam com o metal anéis de 6 membros, enquanto que bipy, em, ox e gly, anéis de 5 membros. - - 27 Tipos de Ligante e seus Modos de Coordenação Como se dá a interação metal ligante?Como se dá a interação metal ligante? ? Ligante: doa um par de elétrons (não ligante)? Ligante: doa um par de elétrons (não ligante). ?Metal: aceita esse par de elétrons. ? Visão Simplista!? Visão Simplista! 28 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria REGRAS DE NOMENCLATURA ? São necessárias para descrever a composição de compostos de coordenação com a menor ambigüidade possível. ? Descritores estereoquímicos são aplicados como forma de distinguir entre estruturas diastereoisoméricas e enantioméricas. ? Baseiam‐se no princípio aditivo. 29 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Estereoisômeros: possuem a mesma fórmula empírica e estrutural plana, masEstereoisômeros: possuem a mesma fórmula empírica e estrutural plana, mas diferem no arranjo espacial. ? Enantiômeros: imagens especulares não sobreponíveis (isômeros ópticos ‐ quiralidade). ? Diastereoisomeros: estereoisômeros que não são enantiômeros. Ex. cis/trans. 30 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ?Nomes de ligantes aniônicos (clássicos)g ( ) ? Quando o ligante termina em eto recebe a terminação o no complexo. ÂNION NOME LIGANTE NOME Cl‐ cloreto ‐Cl cloro Br‐ brometo ‐Br bromo OH‐ hidróxido ‐OH hidroxo CN‐ cianeto ‐CN ciano 31 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Quando o ligante termina em ato recebe a terminação ato no complexo. ÂNION NOME LIGANTE NOMEÂNION NOME LIGANTE NOME SO42‐ sulfato ‐OSO3 sulfato S2O32‐ tiossulfato ‐SSO3 tiosulfatoS2O3 tiossulfato SSO3 tiosulfato C2O42‐ oxalato ‐O(CO)2O oxalato CH COO‐ acetato ‐OOCCH acetatoCH3COO acetato OOCCH3 acetato 32 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Outros ânions ÂNION NOME LIGANTE NOME ? Outros ânions SCN‐ tiocianato ‐SCN tiocianato SCN‐ tiocianato ‐NCS isotiocianato NO2‐ nitrito ‐NO2 nitro NO2‐ nitrito ‐ONO nitrito O2‐ óxido ‐O2‐ oxo O22‐ peróxido ‐OO2‐ peroxo O2‐ superóxido ‐OO‐ superoxo S2‐ Sulfeto ‐S2‐ sulfeto 33 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ?N d li d difi ã?Nomes de ligantes neutros: usados sem modificação NOME ABREV. NOME ABREV. di til t i i di di til t i i didietilenotriamina dien dietilenotriamina dien 1,10‐fenantrolina phen 1,10‐fenantrolina phen til di i til di ietilenodiamina en etilenodiamina en fosfino (PH3) fosfino (PH3) 34 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Complexos: definições ? Primeira esfera de coordenação: formada pelos ligantes diretamente ligados ao metalmetal. ? Segunda esfera de coordenação: formada por ânions (contra‐íons) solventes? Segunda esfera de coordenação: formada por ânions (contra íons), solventes ou outras moléculas associadas por forças eletrostáticas ou interações fracas. ? Número de coordenação: número de ligantes presentes na primeira esfera de coordenação. ? O Número de coordenação de um metal nem sempre é evidente a partir da composição de um sólido. 35 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Fórmulas dos complexos? Fórmulas dos complexos ?A fórmula do complexo deve ser colocada entre colchetes Ex : [PtCl (NH ) ] ? Seqüência dos símbolos: ?A fórmula do complexo deve ser colocada entre colchetes. Ex.: [PtCl2(NH3)2] ? Seqüência dos símbolos: 1) metal central; 2) símbolos dos ligantes em ordem alfabética. Ex.: [CuBr2(py)2], [Co(en)2F2], [Ru(NH3)5(N2)]2+. 36 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Se a fórmula do complexo é escrita sem o contra‐íon, a carga é indicada fora do colchetes à direita, com o número antes do sinal. Ex.: [PtCl(NH2Me)(NH3)2]2+, [Cr(H2O)6]3+, [Cr(NCS)6]3‐. ?O ú d id ã d t l d t d l i?O número de oxidação do metal pode ser representado por um algarismos romanos após o elemento. Ex : [PtIVCl ]2‐ [CrIII(NCS) (NH ) ]‐Ex.: [Pt Cl4] , [Cr (NCS)4(NH3)2] . 37 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Se a carga do complexo for positiva o contra‐íon deve ser colocado após os? Se a carga do complexo for positiva, o contra‐íon deve ser colocado após os colchetes. Ex.: [Cu(NH3)4]Cl2, [Fe(H2O)6]SO4.[ u( 3)4] 2, [ e( 2O)6]SO4 ? Se a carga do complexo for negativa, o contra‐íon aparece antes dos colchetes. Ex.: (NH4)3[Cr(NCS)6], K3[Fe(CN)6] ?A ordem de colchetes e parênteses é: [{()}] ou [{[()]}] 38 Ex.: [{PtCl(PPh3)}2(μ‐Cl)2] Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Nomes dos complexos: princípio aditivo? Nomes dos complexos: princípio aditivo ? Adição de ligantes ao átomo central:? Adição de ligantes ao átomo central: Ni2+ + 6 H2O → [Ni(OH2)6]2+ ? Adição dos nomes dos ligantes ao nome do átomo central:? Adição dos nomes dos ligantes ao nome do átomo central: hexaaquoniquel(II) 39 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Nomes: complexos mononucleares? Nomes: complexos mononucleares ? Nome dos ligantes em ordem alfabética, independentemente da carga, antes do nome do átomo central. ? Usar os prefixos di tri tetra para designar o número de ligantes Os prefixos? Usar os prefixos di, tri, tetra, ... para designar o número de ligantes. Os prefixos bis, tris, tetrakis, ..., são usados quando há ambigüidade. Ex.: [PtCl2(PPh2H)(py)] dicloro(difenilfosfino)piridinoplatina(II) 40 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Todos os complexos aniônicos têm seu nome terminado por ato Complexos? Todos os complexos aniônicos têm seu nome terminado por ato. Complexos neutros e catiônicos: não há terminação específica. Ex.: K3[Fe(CN)6] Hexacianoferrato(III) de potássio [Fe(H20)6]Cl2 Cloreto de hexaaquoferro(II)o e o de e aaquofe o( ) 41 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? A carga do íon metálico é expressa em algarismos romanos, entre parênteses, A carga do íon metálico é expressa em algarismos romanos, entre parênteses, após o nome do metal (sistema de Stock). ? Alternativamente, a carga do complexo pode ser expressa em algarismos arábicos entre parênteses (sistema de Ewins‐Bassett). Ex.: K2[RuCl5(H2O)] Aquopentaclororutenato(III) de potássioAquopentaclororutenato(III) de potássio Aquopentaclororutenato(2‐) de potássio [Ru(NH3)4(ONO)2] Tetraaminodinitritorutênio(II) Tetraaminodinitritorutênio(0) 42 Tetraaminodinitritorutênio(0) Nomenclatura, Estrutura e Isomeria [Co(OH2)6]+2 : hexaaquocobalto(II) ou (2+) [Cr(OH)2(OH2)4]+: tetraaquodihidroxocromo(III) ou (1+) [CoCl4(NH3)2]−: diaminotetraclorocobaltato(III) ou (1‐) K[FeCl2 (CN)2(NH3)2]: diaminodicianodicloroferrato(III) ou (1‐) de potássio2 2 3 2 p [Cr(OH2)6][Fe(CN)6]: hexacianoferrato(III) ou (3‐) de hexaaquocromo(III) ou(3+) [RhCl(CO)(PPh3)2]: carbonilclorobis(trifenilfosfino)ródio(I) ou (0) [Pd{PPh(tBu) } ]: bis(fenilditerbutilfostino)paládio(0)[Pd{PPh( Bu)2}2]: bis(fenilditerbutilfostino)paládio(0) [W(N2)2(PMe2Ph)4]: bis(dinitrogênio)tetraquisfenildimetilfosfinotungstênio(0) 43 [IrCl(CO)(O2)(PPh3)2]: carbonilclorodioxigêniobis(trifenilfosfino)irídio(I) ou (0) Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Especificando o átomo doador ? Convenção kapa (κ): indica átomos conectados em um ligante polidentado. [Cr(NCS-κN)4(NH3)2]− : diaminotetra(tiocianato-κN)cromato(1-) ou diaminoisotiocianatocromato(III) [Co(gly-κO)(NH3)5]2+ : pentaamino(glicinato-κO)cobalto(III) [Ru(NH3)4(NO2-κO)2]+ : tetraaminodinitrito-κO-rutênio(1+)( 3)4( 2 )2 ( ) [Ru(NH3)4(NO2-κN)2]+: tetraaminodinitrito-κN-rutênio(1+) ou 44 [Ru(NH3)4(NO2 κN)2] : tetraaminodinitrito κN rutênio(1 ) ou tetraaminodinitrorutênio(III) Nomenclatura, Estrutura e Isomeria [PtCl(trien‐κ3N,N’,N’’’]+ [N,N’‐bis(2‐amino‐κN‐etil)etano‐1,2‐diamina‐κN]cloroplatina(II) [PtCl(trien‐κ3N,N’,N’’]+ 45 [N‐(2‐amino‐κN‐etil)‐N’‐(2‐aminoetil)etano‐1,2‐diamina‐κ2N,N’)]cloroplatina(II) Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Convenção eta (η): indica átomos conectados, em um ligante polidentado, li d lligados ao metal. [V(en)2 (η2‐O2)]+2 bis(etano‐1,2‐diamino)(η2‐peroxo)vanádio(IV) ou (+2) [Fe(η5‐Cp)2] bis(η5‐ciclopentadienil)ferro(II) 46 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Nomes: complexos polinucleares? Nomes: complexos polinucleares Ex.: [Rh3H3{P(OMe)3)6}6][ 3 3{ (O e)3)6}6] trihidrohexaquis(trimetilfosfito)triródio Ex.: [ReCo(CO)9] nonacarbonilrêniocobalto Ex.: [Cr2O7]2‐ Heptaoxodicromato(2‐) 47 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Ligantes em ponte(μ): quando podem ser especificados, usa‐se a letra μ antes d i b l d li d híf Ex.: [Cr2O6(μ‐O)]2‐ do simbolo ou nome do ligante, separado por hífen. 2 6(μ ) μ‐oxo‐hexaoxodicromato(2‐) Ex.: [Co{(μ‐OH)2Co(NH3)4}3]6+ dodecamina‐1κ4N,2κ4N,3κ4N‐hexa‐μ‐oxo‐1:4κ4O;2:4κ4O; 3:4κ4O‐ b l (6 )tetracobalto(6+) 6+ 3 4 3 48 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Ex.: [Mo2Fe2S4(SPh)4]2‐ Tetraquis(benzenotiolato)‐1κS,2κS,3κS,4κS‐tetra‐μ‐sulfeto‐ 1:2:3κ3S;1:2:4κ3S;2:3:4κ3S‐(dimolibdêniodiferro)ato(2‐) 49 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Ex.: [{PtCl(PPh3)}2(μ‐Cl)2] di-μ-clorobis[cloro(trifenilfosfino)platina(II)] 50 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Freqüentemente, a fórmula molecular não fornece informações suficientes para a identificação inequívoca de um composto. ? dif li f d? Para compostos com diferentes ligantes em sua esfera de coordenação, é necessário considerar os possíveis isômeros que podem ser formadospodem ser formados. 51 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Os tipos de isomeria que são observados em compostos de? Os tipos de isomeria que são observados em compostos de coordenação são: ? Isomeria de ligação ? Isomeria de ionizaçãoç ? Isomeria de hidratação ? Isomeria de coordenação ISOMERIA ESTRUTURAL ? Isomeria de coordenação ? I i ó ti ( tiô )? Isomeria óptica (enantiômeros) ? Isomeria geométrica (diastereoisômeros) ESTEREOISOMERIA 52 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ISOMERIA ESTRUTURAL ? Estabelece quais ligantes ligam quais metais e através de quais á d dátomos doadores. ? Isomeria de Ionização ? O d li t t í d d d i ã? Ocorre quando um ligante e um contra‐íon podem mudar de posição. Ex.: PtBr2Cl2(NH3)42 2 3 4 [Pt(NH3)4Cl2]Br2 e [Pt(NH3)4Br2]Cl2 53 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Isomeria de Ligação ? Ocorre quando há presença de ligantes ambidentados, onde o mesmo ligante pode se ligar através de diferentes átomos. ? Esse tipo de isomerismo é responsável pelos isômeros amarelo e vermelho de fórmula [CoIII(NO2)(NH3)5]fórmula [Co (NO2)(NH3)5] 54 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Isomeria de Coordenação? Isomeria de Coordenação ? Ocorre quando existem diferentes íons complexos que podem ser formados a? Ocorre quando existem diferentes íons complexos que podem ser formados a partir de uma mesma fórmula molecular. Ex.: CoCr(NH3)6(CN)6 [Co(NH3)6]3+[Cr(CN)6]3‐ e [Cr(NH3)6]3+[Co(CN)6]3‐ 55 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Isomeria de Hidratação ? Ocorrem quando um dos ligantes é água. Por exemplo, existem três diferentes ô d lisômeros com cores distintas para CrCl3?6H2O: [CrIII(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)4Cl2]Cl?2H2O[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O 56 2 6 3 2 5 2 2 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ESTEREOISOMERIA ? E b l id i li li i i é d i ESTEREOISOMERIA ? Estabelecido quais ligantes ligam quais metais e através de quais átomos doadores, devemos considerar como arranjar esses ligantes no espaçoligantes no espaço. 57 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Estereoisômeros: possuem a mesma fórmula empírica e ? E tiô i l ã b í i (i ô ó ti p p estrutural plana, mas diferem no arranjo espacial. ? Enantiômeros: imagens especulares não sobreponíveis (isômeros ópticos ‐ quiralidade). ? Diastereoisomeros: estereoisômeros que não são enantiômeros. Ex. cis/trans. 58 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Para descrever a configuração de um compostos de coordenação, é necessário considerar três fatores: ? Geometria de coordenação: identificação da forma da molécula? Geometria de coordenação: identificação da forma da molécula ? Configuração relativa: descreve as posições relativas de seus componentes? Configuração relativa: descreve as posições relativas de seus componentes (aonde os ligantes estão posicionados em torno do átomo central) ? Configuração absoluta: identificação do enantiômero (se as imagens especulares não forem sobreponíveis) 59 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Geometria de coordenação ? É definida com base no poliedro de coordenação. Linear 2 L‐2 Angular 2 A 2Angular 2 A‐2 Trigonal plano 3 TP‐3 Pirâmide Trigonal 3 TPY‐3 Tetraedro 4 T‐4 Quadrático plano 4 SP‐4 Pirâmide de base quadrada 5 SPY‐5 Bipirâmide trigonal 5 TBPY‐5 Octaédro 6 OC 6 60 Octaédro 6 OC‐6 Prisma trigonal 6 TPR‐6 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? O símbolo do poliedro deve ser atribuído antes de qualquer outra ? O símbolo do poliedro deve ser atribuído antes de qualquer outra característica espacial. ? Distingue isômeros com diferentes geometrias de coordenação. Número de coordenação três 61 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Número de coordenação quatro 62 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Número de coordenação cincoç 63 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria Número de coordenação seisNúmero de coordenação seis 64 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria ? Configuração Relativa ? Permite a distinção entre diastereoisômeros. ? Em sistemas simples são usados termos comuns como cis/trans e mer/fac para descrever as posições relativas dos ligantes. Diastereoisômeros: estereoisômeros que não são enantiômeros. E i /Ex.: cis/trans. 65 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria cis-[CoCl2(NH3)4]+ trans-[CoCl2(NH3)4]+ trans-tetraaminodiclorocobalto(III)cis-tetraaminodiclorocobalto(III) cis [CoCl2(NH3)4] trans [CoCl2(NH3)4] 66 Nomenclatura, Estrutura e Isomeria mer-tetraaminodiclorocobalto(III) mer-[CoCl3(NH3)3]+ fac-tetraaminodiclorocobalto(III) fac-[CoCl3(NH3)3]+ 67
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