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COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 1 SAIS DUPLOS E COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO • Formam-se compostos de adição quando se juntam quantidades estequiométricas de dois ou mais compostos estáveis. • Ex.: • Estes compostos pertencem a um dos dois grupos: 1. Aqueles que perdem sua identidade em solução (sais duplos); 2. Aqueles que mantêm sua identidade em solução (complexos). (carnalita) (Alúmen de potássio) 15:55 2 COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 3 COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO • Em solução aquosa os íons metálicos podem coordenar-se formando íons complexos. 15:55 4 O TRABALHO DE ALFRED WERNER (1893) • Primeira tentativa de explicar a ligação existente em compostos de coordenação; • Teoria proposta antes da descoberta do elétron e antes da teoria da ligação de valência; • Proposição: sais estáveis reagem com um número variável de moléculas estáveis para formar novos compostos. Ex.: 15:55 5 O TRABALHO DE ALFRED WERNER (1893) Postulado Nos compostos de coordenação o metal apresenta dois tipos de valência: valência primária e valência secundária. 1.Valências primárias (não direcionais) Corresponde ao número de cargas do íon complexo (estado de oxidação). Ex: [Co(NH3)6] 3+ •Número de valência primária = 3 •Quantos cloretos são necessários = 3 Cl- 15:55 6 2. Valências secundárias (direcionais) Número de átomos ligantes coordenados ao metal (número de coordenação). O TRABALHO DE ALFRED WERNER (1893) Ex: [Co(NH3)6]Cl3 6 valências secundárias 3 valências primárias Por meio das valências secundárias Werner deduziu as estruturas geométricas de muitos complexos. Estequiometria: Método argentométrico (solução de AgNO3). 15:55 7 O TRABALHO DE ALFRED WERNER (1893) Fórmulas de alguns complexos de cobalto Estequiometria: Excesso de solução de AgNO3. CoCl3.6NH3 + 3 Ag+ ↔ [Co(NH3)6] 3+(aq) + 3 AgCl(s) CoCl3.5NH3 + 2 Ag+ ↔ [CoCl(NH3)5] 2+(aq) + 2 AgCl(s) CoCl3.4NH3 + 1 Ag+ ↔ [CoCl2(NH3)4] +(aq) + 1 AgCl(s) 15:55 8 O TRABALHO DE ALFRED WERNER (1893) 15:55 9 NÚMERO ATÔMICO EFETIVO (NAE) • A regra do número atômico efetivo (NAE) diz que quando se forma um complexo, há adição de ligantes até que o número de elétrons do átomo metálico central mais o número de elétrons cedidos pelos ligantes seja igual ao número de elétrons do gás nobre seguinte. Ex.: K4[Fe(CN)6]: hexacianoferrato(II) 15:55 10 • O NAE não é obedecido quando o íon metálico tiver um número ímpar de elétrons, a adição de pares de elétrons não resulta na estrutura eletrônica de um gás nobre. Ex: • [Fe(CN)6] 3-: 26Fe: NAE = 35 • [Ni(NH3)6] 2+: 28Ni: NAE = 38 • [PdCl4] 2-: 46Pd: NAE = 52 • [Pt(NH3)4] 2+: 78Pt: NAE = 84 NÚMERO ATÔMICO EFETIVO (NAE) 15:55 11 NÚMERO ATÔMICO EFETIVO (NAE) 15:55 12 MÉTODOS PARA O ESTUDO DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO A condutividade elétrica • A condutividade elétrica de uma solução de um material iônico depende: 1. da concentração do soluto; 2. das cargas das espécies que se formam em solução. As cargas nas espécies formadas quando o complexo é dissolvido, podem ser deduzidas comparando-se a condutividade molar da solução com a condutividade molar de materiais iônicos conhecidos. 15:55 13 MÉTODOS PARA O ESTUDO DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 14 MÉTODOS PARA O ESTUDO DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 15 MÉTODOS PARA O ESTUDO DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 16 MÉTODOS PARA O ESTUDO DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO Outros métodos: • Crioscopia; • Determinação do momento magnético; • Determinação dos momentos dipolares; • Espectrofometria (UV-VIS); • Difração de raios X. 15:55 17 A ESTABILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO Três fatores governam o número de coordenação de um complexo: 1. O tamanho do átomo ou íon central; 2. As interações espaciais entre os ligantes; 3. As interações entre o átomo ou íon central e os ligantes. 15:55 18 A ESTABILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO • Ligantes representativos - monodentado: um ligante que possui um único grupo doador de elétrons, como a amônia. - polidentado: possui mais de um grupo disponível para formar ligação covalente. Bidentado, tridentado, tetradentado, pentadentado, hexadentado. 15:55 19 A ESTABILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 20 A ESTABILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 21 A ESTABILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 22 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 23 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 24 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 25 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 26 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 27 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 28 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 29 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO As regras de nomenclatura 1) Nos nomes dos compostos de coordenação o nome do ânion deve preceder o do cátion e o átomo central é citado após o(s) do(s) ligante(s). 2) O nome do complexo–aniônico ou catiônico – tem duas partes que se escrevem uma seguida à outra, com a preposição de mediana. Os ligantes comparecem primeiro e o átomo metálico depois. 3) Os ligantes são identificados por um nome precedido por prefixo grego que dá o número de unidades do ligante ligadas ao átomo. A ordem da nomeação dos ligantes é a alfabética (sem levarem conta os prefixos). 15:55 30 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 31 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 4) A identificação do metal se faz pelo nome do átomo de metal quando o complexo é neutro ou catiônico, ou pelo nome do átomo de metal com a terminação ato quando o complexo for aniônico, algumas exceções são: 15:55 32 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 5) Nenhum espaço é deixado entre os nomes dos ligantes, do metal e o número em algarismo romano que indica o estado de oxidação; existe espaço apenas na preposição de, para compostos iônicos, que separa os nome(s) do(s) ligante(s) do metal. Exemplos • Complexos Neutros • [Ni(CO)4]: Tetracarbonilníquel(0), • [CuCl2(CH3NH2)2]: diclorodismetilaminacobre(II), • [Ru(HSO3)2(NH3)4]: tetraaminbis(hidrogenossulfito)rutênio(II), • [CoH(N2){(C6H5)3P}3]: dinitrogênio(hidreto)tris(trifenilfosfina)cobalto(I). Não é prefixo 15:55 33 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 34 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 35 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 36 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 37 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 38 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 39 NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO 15:55 40
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