Pense: Como a teoria do campo cristalino explicaria cátions metálicos que apresentam estrutura tetraédrica??? Há complexos que contém cátions do

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1 Pense: Como a teoria do campo cristalino explicaria cátions metálicos que apresentam estrutura tetraédrica??? Há complexos que contém cátions do grupo "d" que possuem somente 4 ligantes distribuídos nas pontas de um tetraedro e não 6 ligantes como nos complexos octaedricos estudados anteriormente. Nestes casos, não há uma orientação perfeita dos orbitais dos ligantes com os do cátion metálico, mas a maior aproximação com os orbitais xz, xy e yz (não alinhados com as pontas de um octaedro) fazem com que, nestes complexos, os orbitais de maior energia sejam xz, xy e yz e não z 2, x 2 -y 2 como nos complexos octaédricos.

2 Nos complexos tetraédricos, a diferença de energia entre os dois níveis ocupados pelos orbitais "d" é menor do que a diferença observada nos complexos octaédricos octaédrico 4/9 tetraédrico Por isso, a energia de emparelhamento de elétrons, usualmente é maior do que a separação de energia entre os orbitais. Desta forma, as estruturas tetraédricas somente são relevantes em cátions metálicos que possuem mais do que 5 elétrons "d".

3 Exercícios Ex. 1, pag 511>> [Fe(OH 2 ) 6 ] Qual é a distribuição de elétrons do Ferro? 2. Qual é a estrutura prevista pela TCC? O metal Fe (Ferro) Fe >> 26 elétrons 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 4p 0 Se a carga é 2+ no complexo, o cátion envolvido deve ser Fe 2+. Portanto a configuração eletrônica do Fe 2+ corresponde a d 6

4 Se calcularmos a energia de estabilização pela existência do campo cristalino, temos: 6 elétrons "d" em orbitais de menor energia (t2) e 1 elétron d em orbital de maior energia (e): 6x0,4 octaédrico (estabilizante) = 2,6 1x0,6 octaédrico (destabilizante) = 0,0 Estabilização = 2,4 octaédrico

5 Ex. 4, pag 511>> [Co(NH 3 ) 6 ] 2+, [Co(OH 2 ) 6 ] 2+, [CoCl 4 ] 2- Cores: rosa, amarela e azul Qual complexo deve apresentar as respectivas cores? 1. Qual é a distribuição de elétrons do Cobalto? 2. Qual é a magnitude da energia de estabilização decorrente da divisão entre níveis de energia de orbitais "d"? (função da estrutura e da força do ligante) O metal Co (Cobalto) Co >> 27elétrons 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 4p 0

6 Se a carga é 2+ no complexo, o cátion envolvido deve ser Co 2+. Portanto a configuração eletrônica do Co 2+ corresponde a d 7 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ (6 ligantes) >> octaédrico [Co(OH 2 ) 6 ] 2+ (6 ligantes) >> octaédrico [CoCl 4 ] 2- (4 ligantes) >> tetraédrico octaédrico 4/9 tetraédrico Deve ser a menor diferença de energia, PORTANTO: transição eletrônica no maior

7 Dentre os 3 complexos avaliados, o tetraédrico, deve apresentar a menor E de transição e o maior de absorção, portanto [CoCl 4 ] 2- deve ser o complexo azul (no maior comprimento de onda) Deve ser a menor diferença de energia, PORTANTO: transição eletrônica no maior

8 octaédrico valor depende da força do ligante [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ >> nos dois casos temos, Co 2+, portanto d 7 [Co(OH 2 ) 6 ] 2+ >> qual ligante induz a maior amplitude de estabilização?? relembre>> Série espectroquímica I - < Br - < S -2 < SCN - < Cl - < NO - 2 < N - 3 < F - < OH - < C 2 O -2 4 <H 2 O < NCS - < CH 3 CN < py < NH 3 < en < bipy < phen < NO -2 < PPh 3 < CN - < CO Os primeiros ligantes da série representam ligantes que induzem baixa amplitude para o valor de 0 (o inverso também é válido) PORTANTO: Maior amplitude para o valor de 0 é esperado no complexo com NH 3 >> deve apresentar a transição de maior energia e menor >> entre as possibilidades (amarelo, rosa e azul) >> 2+ 2+

9 + Exercícios relevantes em química bioinorgânica Capítulo 2: estrutura molecular e ligação>> exercícios 2.5; 2.6; 2.16a; 2.16b Capítulo 4: ácidos e bases>> exercícios 4.2; 4.3; 4.4; 4.20a; 4.20e; 4.26 (faça uma análise comparativa considerando o CO 2 em água); 4.30; problema 4.4 (como um projeto); problema 4.6; Capítulo 19: complexos dos metais do bloco "d" >> exercícios 19.1a; 19.1b; 19.1c; 19.1f 19.4; 19.19; (como projeto) Todas as questões levantadas em sala de aula nos tópicos "pense"