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Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Departamento de Química Profª. Ana Alcântara UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO Química Inorgânica II Unidade I Compostos de Coordenação: Isomeria 04/12/15 Isomeria Número de coordenação • Estereoquímica em torno do metal (ligantes assumem diferentes posições relativas no espaço). • Natureza do ligante Isomeria Isomeros estruturais Isômeros Estereoisomeros ionização hidratação ligação coordenação GEOMETRICA ÓPTICA Isomerismo estrutural: compostos com a mesma fórmula porém com conectividade diferente, ou seja, a seqüência da ligação átomo- átomo é diferente: • Isomeria de ligação • Isomeria de coordenação • Isomeria de ionização • Isomeria de solvatação ou hidratação Isomeria Estrutural Isomeria de Ligação A ligação entre o ligante e o metal envolve átomos diferentes Geralmente ocorre em complexos contendo ligantes que possuem dois átomos potencialmente coordenantes: Ligantes Ambidentados Outros ligantes suscetíveis a se comportarem analogamente: SCN- Ocorre quando um ou mais ligantes são trocados entre os cátions e ânions complexos Isomeria de coordenação Isomeria de ionização Há troca dos íons entre a esfera de coordenação e os contra-íons Associado preferencialmente a troca de ligantes aniônicos A B Isomeria de solvatação ou hidratação [CrCl(H2O)5 ] Cl2 . H2O [CrCl2(H2O)4] Cl . 2H2O Há troca de móleculas de água entre a esfera de coordenação e a esfera de ionização Similar a isomeria de ionização, exceto que um ligante neutro é trocado por um ligante aniônico: Identifique tipos de isômeros representados pelos seguintes pares: a) [Cu(NH3)4][PtCl4] e [Pt(NH3)4][ CuCl4]; b) [Cr(OH)2(NH3)4]Br e [CrBr(OH)(NH3)4]OH c) [Co(NCS)(NH3)5]Cl2 e [Co(SNC)(NH3)5]Cl2 d) [CrCl(H2O)5 ] Cl2 . H2O e [CrCl2(H2O)4]Cl . 2H2O Isomeria de compostos de coordenação ionização hidratação ligação coordenação Estereoisômeros: são compostos que apresentam a mesma conectividade (sequência átomo-átomo) porém o arranjo estrutural é diferente: Estereoisômeros • Isomeria geométrica • Isomeria óptica Ocorre em complexos octaédricos, quadrados planares, bipirâmide trigonal e pirâmide de base quadrada. • Nunca em complexos tetraédricos. Qual é a estrutura? Isomeria geométrica Possuem propriedades físicas e químicas distintas, possuem cor, ponto de fusão, polaridade, solubilidade e reatividade diferentes Geometria Quadrado Planar Isomerismo Geométrico Cis e Trans Geometria Quadrado Planar Isomerismo Geométrico Cis e Trans Geometria Quadrado Planar Isomerismo Geométrico Cis e Trans Geometria Quadrado Planar Isomerismo Geométrico Cis e Trans Geometria Octaédrica Isomerismo Geométrico Cis e Trans Geometria Octaédrica Isomerismo Geométrico FAC e MER Geometria Octaédrica Isomerismo Geométrico Isomeros estruturais Isômeros Estereoisomeros ionização hidratação ligação coordenação GEOMETRICA ÓPTICA 09/06/15 Isomeria de coordenação: Cátion e ânion são íons complexos. Quando o cátion e o ânion envolvem dois metais diferentes = troca dos átomos centrais [Cu(NH3)4][PtCl4] e [Pt(NH3)4][ CuCl4]; Porém, quando o cátion é idêntico em ambos os íons complexos= troca de grupos coordenados [Pt (NH3)4][PtCl4] e [PtCl(NH3)3][PtCl3(NH3)]; Isomeria de ligação: Envolve ligantes ambidentados = Isômeros com formas diferentes de ligação [Co(NO2)(NH3)5] 2+ e [Co(ONO)(NH3)5] 2+ AMARELO VERMELHO Isomeria de hidratação: Dupla possibilidade da água atuar como ligante ou apenas como moléculas de solvatação [CrCl(H2O)5 ] Cl2 . H2O e [CrCl2(H2O)4]Cl . 2H2O VERDE CLARO VERDE ESCURO Isomeria de ionização: compostos de coordenação que possuem a mesma composição estequiómetrica, gerando íons diferentes em solução. A B • Isomeria geométrica – cis, trans - fac, mer • Isomeria óptica Isomeria óptica É um tipo de isomeria espacial ou estereisomeria que estuda o comportamento das substancias quando submetidas a um feixe de luz polarizada . Assim, os isômeros ópticos possuem a mesma formula molecular, mas são diferentes por sua atividade óptica. Luz Branca – Luz não polarizada: ondas eletromagnéticas que vibram em infinitos planos perpendiculares à direção de propagação da luz (luz policromática). Já a luz polarizada é aquela que varia em apenas um plano e pode ser representada por: 1) Dextro-rotatório (d) = desvio à direita (D) 2) Levo- rotatório (l) = desvio à esquerda (L) 3)Mistura Racêmica = não há desvios. Os dois enantiômeros estão presentes na mesma concentração Lente polarizadora ou Prisma de Nicol Um complexo quiral é aquele que não pode ser superposto a sua imagem especular. Os dois isômeros são chamados de enantiômeros e são opticamente ativos: Perceba que, sobrepondo a imagem com o objeto, as estruturas não coincidem. Concluímos então que essa molécula é quiral e existe para ela duas estruturas possíveis no espaço. Os enantiômeros possuem muitas propriedades idênticas como cor, ponto de fusão/ ebulição, solubilidade. Diferem quanto a interação com a luz polarizada Um complexo quiral é aquele que não é idêntico à sua imagem no espelho, então, isomeros ópticos são quirais e que um complexo e sua imagem no espelho forma um par enatiomero.