ananeryfm-Aula_complexos_2_isomeria

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QuímicaQuímica dos dos CompostosCompostos
de de CoordenaçãoCoordenação::
IsomeriaIsomeria
Constituição e Isomeria
Isômeros
� São duas ou mais moléculas ou íons que possuem o mesmo
número e tipo de átomos, mas com os átomos arranjados denúmero e tipo de átomos, mas com os átomos arranjados de
forma diferente.
� Têm a mesma fórmula molecular.
� Têm propriedades físicas e químicas diferentes.
Isomeria estrutural
� isômeros têm o mesmo número
e tipo de átomos, mas uma ou
mais ligações é/são diferentes.
Estereoisomeria
� isômeros têm o mesmo número
e tipo de átomos, e os mesmos
tipos de ligação, mas os átomos
são arranjados de forma diferente
no espaço.
Constituição e Isomeria
isomeria de ionização
isomeria de hidratação
isomeria de coordenação
isomeria de ligação
isomeria geométrica
cis/trans
mer/fac
isomeria óptica
no espaço.
Isômeros: compostos que
contém o mesmo número dos
mesmos átomos, mas em
arranjos diferentes
Mesmos átomos? não
sim
isômeros
Átomos ligados aos mesmos parceiros?
Estereoisômeros
sim
não
Complexo idêntico à sua 
imagem espectral?
Isômeros 
ópticos
Isômeros 
geométricos
Isômeros estruturais
Isômeros de 
coordenação
Isômeros de 
ligação
Isômeros de 
hidratação
Isômeros de 
ionização
não
simnão
Isomeria estrutural
� isômeros que apresentam mesma fórmulas empírica mas átomos
de ligação diferentes.
isomeria de ionização
isomeria de hidratação
isomeria de coordenação
isomeria de ligação
� Troca entre um ânion ligante e um contra-íon.
[Co(NH3)5Br]SO4 [Co(NH3)5(SO4)]Br
Isomeria de ionização
[Co(NH3)5Br]SO4
Ba2+ BaSO4 (s)não ppt
Ag+
[Co(NH3)5Br]SO4 = violeta
[Co(NH3)5(SO4)]Br = vermelho
SO4
2-
Br-
[Co(NH3)5(SO4)]Br
Ba2+Ag
+
AgBr(s) não ppt
Isomeria de hidratação
� Troca entre um ligante aniônico e um ligante neutro (molécula de
água = solvente).
[Co(OH2)6]Cl3, cloreto de hexaaquacobalto(III), violeta
[CoCl(OH2)5]Cl2, cloreto de pentaquaclorocoabalto(II), verde claro
[CoCl2(OH2)4]Cl, cloreto de tetraaquadiclorocobalto(II), verde escuro[CoCl2(OH2)4]Cl, cloreto de tetraaquadiclorocobalto(II), verde escuro
Distinção: reação com íons Ag+(aq) = diferentes quantidades de AgCl.
H2
O
molécula de água está 
presente na esfera de 
coordenação
Cl-
substituição gradativa de 
Cl- por H2O
Isomeria de coordenação 
� Ligantes são distribuídos diferente/e entre os dois centros
metálicos.
[Cu(NH3)4][PtCl4] [Pt(NH3)4][CuCl4] quadrado planar
[Co(NH3)6][Cr(CN)6] [Cr(NH3)6][Co(CN)6] octaédrico
Hexacianoferrato(III) de hexamincromio(III)
depois da troca
[Fe(NH3)6][Cr(CN)6]
Hexacianocromato(III) de hexaminferro(III)
Isomeria de ligação
� Ligantes ambidentados que se coordenam através de
diferentes átomos doadores.
[Co(NH3)5(NO2)]
2+ [Co(NH3)5(NO2)]
2+
hνννν
[Co(NH3)5(NO2)]
2+ [Co(NH3)5(NO2)]
2+
∆∆∆∆
(H3N)5Co N
O
O
(H3N)5Co O O
N
amarelo
nitro-complexo
vermelho
nitrito-complexo
Isomeria de ligação
[FeSCN(H2O)5]2+(aq)
vermelho sangue SCN- = tiocianato
pentaaquotiocianatoferro(III)
[Pd(NCS)2(PPh3)2] [Pd(SCN)2(PPh3)2]
isocianato tiocianato
NCS- = isotiocianato
� isômeros que apresentam as mesma ligações M-L, mas os átomos
estão arranjados diferentemente no espaço.
Estereoisomeria
Constituição e Isomeria
isomeria geométricaisomeria geométrica
cis/transcis/trans
mer/facmer/fac
isomeria ópticaisomeria óptica
Isomeria geométrica
Geometria quadrado planar
cisplatina
trans-[PtCl (NH ) ]
cis-[PtCl2(NH3)2]
cis-diamindicloroplatina(II)
trans-[PtCl2(NH3)2]
trans-diamindicloroplatina(II)
Isomeria geométrica em NC=6
� Por exemplo, os dois ligantes X em um complexo ML4X2 podem estar em
posições adjacentes (cis) ou opostas (trans).
� Isomeria geométrica em complexos com NC = 6 é semelhante à
encontrada em complexos quadrados planares.
trans-[Co(NH3)4Cl2]
+ verde 
- simetria D4h
ligantes axiais
ligantes axiais
cis-[Co(NH3)4Cl2]
+
violeta - simetria C2v
ligantes 
equatoriais
Geometria octaédrica-[ML3X3] 
MERIDONAL (mer)
FACIAL (fac)
Isomeria Geométrica
mer-[Co(NH3)3(NO2)3]
fac-[Co(NH3)3(NO2)3]
� isomeria fac-mer : octaédrico: [Cr(NH3)3(Cl)3]
Exemplo
3 ligantes amin / 3 ligantes Cl- = 
meridiano ; 2 ligantes em trans e um 
perpendicular a estes
3 ligantes amin /3 ligantes Cl- = 
vértice de uma face triangular do 
octaédro
fac mer
Composto ser opticamente ativo: não apresentar eixo impróprio de
simetria, incluindo o plano e o centro de inversão. Estas moléculas são
ditas assimétricas.
isômero geométrico- cis dois isômeros ópticos 
Geometria octaédrica
Isomeria óptica
[Co(en)2Cl2]
+
isômero geométrico- cis dois isômeros ópticos 
cis-[Co(en)2Cl2]
+
Isômeros ópticos
plano do espelho
Rotação da imagem 
especular de 180°
imagens não- superpostas
Complexo quiral
par de enantiômeros
Geometria octaédrica
isômero geométrico- trans
Isomeria óptica
trans – [CoCl2(en)2]
+
complexo aquiral
� Possuem muitas propriedades idênticas:
� solubilidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, cor, reações
químicas (com reagentes não quirais).
Isomeria óptica
Enantiômeros
químicas (com reagentes não quirais).
� Diferenças em:
� Interações com luz plano polalizada.
� Reatividade com reagentes quirais.
� Espectros RMN podem ser diferentes em solventes quirais.
amostra opticamente ativa em 
solução
Filtro polarizador
Luz plano 
polarizada
PolarimetriaEnantiômeros
� Dextro-rotação = rotação a direita.
� Levo-rotação = rotação a esquerda.
�Mistura racêmica = iguais quantidades dos 2
enantiômero; não se observa rotação.
rotação luz polarizada
analisador
� imagens espectrais não superpostas = ∆∆∆∆ e ΛΛΛΛ enantiomeros
Isomeria óptica
Geometria octaédrica
[Ru(bipy)3]
2+