QUI205 Aula 3 Compostos de Coordena��o

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Universidade Federal de Minas Gerais 
Instituto de Ciências Exatas 
Departamento de Química 
Teoria de Campo Cristalino: 
Espectros e Cores dos Complexos 
Prof. Gilson de Freitas Silva 
2 2 
Determinação do Valor Energético de 10 Dq 
 A cor resulta da absorção, seletiva, de radiação eletromagnética na 
região do visível. 
3 
 Quando a luz branca incide sobre um material, algumas 
radiações são absorvidas, outras podem ser transmitidas e 
outras refletidas. 
4 
 A cor dos complexos está relacionada com a absorção de radiação em 
zonas específicas do espectro visível, sendo estas absorções características 
de transições eletrônicas. 
 [Fe(H2O)6]
3+ 
[Co(H2O)6]
2+ 
[Ni(H2O)6]
2+ 
[Cu(H2O)6]
2+ 
[Zn(H2O)6]
2+ 
 
 
 
5 
Cor Comprimento de onda 
Vermelho ~ 625-740 nm 
Laranja ~ 590-625 nm 
Amarelo ~ 565-590 nm 
Verde ~ 500-565 nm 
Azul ~ 440-485 nm 
Violeta ~ 380-440 nm 
Espectro Contínuo 
Comprimento de onda 
absorvido (/nm) 
Cor 
observada 
410 (violeta) Amarelo 
460 (azul) Laranja 
530 (verde) Vermelho 
580 (amarelo) Violeta 
605 (laranja) Azul 
680 (vermelho) Verde 
6 
 O valor de 10 Dq do complexo pode ser obtido por meio do seu espectro 
de absorção. 
Espectro de absorção para o 
[Ti(H2O)6]
3+ com máx. em 498 nm. 
7 
 Calculando o valor de 10 Dq para [Ni(H2O)6]
2+ e [Ni(en)3]
2+. 
8 
[Cr(en)3]
3+ 
[Cr(ox)3]
3‒ 
[CrF6]
3‒ 
Série espectroquímica: I‒ < Br‒ < S2‒ < 
SCN‒ < Cl‒ < NO2
‒ < N3
‒ < F‒ < OH‒ < 
C2O4
2‒ < H2O < NCS
‒ < CH3CN < py < 
NH3 < en < bipy < phen < NO2
‒ < PPh3 
< CN‒ < CO 
o 
o 
o 
9 
Fatores que afetam o valor numérico de 10Dq 
 Simetria do Campo 
[VCl4] (t = 94,5 kJ mol
-1) e [VCl6]
2‒ (o = 184,2 kJ mol
-1) 
 
 Estado de oxidação do centro metálico 
[Ru(H2O)6]
2+ (o = 236,9 kJ mol
-1) e [Ru(H2O)6]
3+ (o = 342,1 kJ mol
-1) 
 
 Localização do centro metálico na Tabela Periódica 
[Cr(H2O)6]
3+ (o = 208,2 kJ mol
-1) e [Mo(H2O)6]
3+ (o = 311,0 kJ mol
-1) 
 
 Natureza do ligante 
[CoF6]
3+ (o = 157,0 kJ mol
-1) e [Co(NH3)6]
3+ (o = 274,0 kJ mol
-1) 
 
 
10 
Aplicações da Teoria de Campo Cristalino 








n
eZNAZ
E
o
rede
1
1
r4
2

 Avaliação dos valores da energia de rede para compostos com elementos 
de transição. 
 Equação de Born-Landé: considera os arranjos dos átomos nos 
compostos iônicos. 
N = constante de Avogadro 
A = constante de Madelung 
0 = permissividade no vácuo 
n = expoente de Born 
11 
 Avaliação dos valores da energia de rede para compostos 
com elementos de transição. 
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Composto ΔHrede (KJ mol
-1) Configuração (spin alto) EECC 
CaCl2 2268 d
0 – t2g
0, eg
0 0 Dq 
ScCl2 2380 d
1 – t2g
1, eg
0 -4 Dq 
TiCl2 2439 d
2 – t2g
2, eg
0 -8 Dq 
VCl2 2607 d
3 – t2g
3, eg
0 -12 Dq 
CrCl2 2540 d
4 – t2g
3, eg
1 -6 Dq 
MnCl2 2510 d
5 – t2g
3, eg
2 0 Dq 
FeCl2 2569 d
6 – t2g
4, eg
2 -4 Dq 
CoCl2 2707 d
7 – t2g
5, eg
2 -8 Dq 
NiCl2 2753 d
8 – t2g
6, eg
2 -12 Dq 
CuCl2 2774 d
9 – t2g
6, eg
3 -6 Dq 
ZnCl2 2703 d
10 – t2g
6, eg
4 0 Dq 
 Avaliação dos valores da energia de rede para compostos 
com elementos de transição. 
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 Avaliação dos valores da entalpia de hidratação para os íons 
dos metais de transição. 
M2+(g) + 6 H2O(l)  [M(H2O)6]
2+(aq) ∆Hhidratação 
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 Avaliação dos valores de raio iônico dos elementos de 
transição. 
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 Estabilidade termodinâmica de certos estados de oxidação. 
[Co(H2O)6]
3+
(aq) + e
-  [Co(H2O)6]
2+
(aq) 
0 = + 1,83 V 
[Co(ox)3]
3‒
(aq) + e
-  [Co(ox)3]
4‒
(aq) 
0 = + 0,57 V 
[Co(NH3)6]
3+
(aq) + e
-  [Co(NH3)6]
2+
(aq) 
0 = + 0,10 V 
[Co(en)3]
3+
(aq) + e
-  [Co(en)3]
2+
(aq) 
0 = + 0,18 V 
[Co(CN)6]
3‒
(aq) + H2O(l) + e
-  [Co(CN)5H2O]
3‒
(aq) + CN
‒
(aq) 
0 = ‒ 0,83 V 
O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-  2 H2O(l) 
0 = + 0,82 V 
G0 = ‒ n F 0 
Série espectroquímica: I‒ < Br‒ < S2‒ < SCN‒ < Cl‒ < N3
‒, F‒ < uréia, OH‒ < 
C2O4
2‒, O2‒ < H2O < NCS
‒ < py, NH3 < en < bipy, phen < NO2
‒ < CH3
‒, C6H5
‒ 
< CN‒ < CO