METAIS E COMPLEXOS. Um ácido de Lewis é uma espécie química que pode estabelecer uma ligação coordenada aceitando um par de eletrões de outra espécie.

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1 METAIS E COMPLEXOS BASE DE LEWIS Uma base e Lewis é uma espécie química que poe estabelecer uma ligação coorenaa oano um par e eletrões a outra espécie. ÁCIDO DE LEWIS Um ácio e Lewis é uma espécie química que poe estabelecer uma ligação coorenaa aceitano um par e eletrões e outra espécie. Exemplo: reação entre o trifluoreto e Boro e o amoníaco. A ligação que se estabelece nesta molécula é também uma ligação covalente, ifere a outra já conhecia porque o par eletrónico é ceio apenas por um os participantes na ligação. Designa-se, por isso, ligação coorenaa ou ligação covalente ativa. LIGANDOS Na química e coorenação, as bases e Lewis (oaoras e pares e electrões) são chamaas liganos e poem ser moléculas neutras ou aniões.

2 IÃO COMPLEXO Um ião complexo é uma espécie química constituía por: Liganos (bases e Lewis). Ião central (ácio e Lewis). Ligações coorenaas entre os liganos e o ião central. 2 2 Exemplos: O) ; Ni(NH ) ; AuC Ni(H NÚMERO DE COORDENAÇÃO Correspone ao número e ligações coorenaas e um ião complexo. COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO Estes compostos são constituíos por iões complexos e por outros iões e carga oposta. Exemplos: ) C ; Pt(NH ) C Cr(NH CLASSIFICAÇÃO DOS LIGANDOS Os liganos poem classificar-se em monoentaos ou polientaos. Os liganos polientaos poem ser bientaos, trientaos ou tetraentaos. Os liganos monoentaos ligam-se ao ião central através e um os seus átomos. Os liganos bientaos ligam-se ao ião central através e ois os seus átomos. Os liganos trientaos ligam-se ao ião central através e três os seus átomos.

3 Os liganos tetraentaos ligam-se ao ião central através e quatro os seus átomos. Exemplos: QUELATO Um quelato é um ião complexo que contém um ou mais liganos polientaos.

4 APLICAÇÕES DOS IÕES COMPLEXOS Os iões metálicos têm iversas aplicações, tais como: metalurgia, meicina, inústria, agricultura e análise química. GEOMETRIA DO IÃO COMPLEXO A geometria o ião complexo está relacionaa com o número e coorenação o ião central, e acoro com as seguintes figuras: OS IÕES COMPLEXOS E O EQUILÍBRIO QUÍMICO A tenência que um ião complexo tem para se formar é meia pela respetiva constante e formação, k f, também chamaa constante e estabiliae, que não é mais que a constante e equilíbrio a reação e complexação. Para a formação o ião complexo Cu(NH ) 2 : Cu k f 2 Cu(NH ) ( aq) 2 (aq) 4 NH3(aq) 3 4 Cu(NH ) 3 4 e 2 Cu 4 e NH3 e 2 Quanto maior o valor e k f, mais estável é o ião complexo. 3 4

5 INFLUÊNCIA DOS IÕES COMPLEXOS NA SOLUBILIDADE DOS SAIS A formação os iões complexos, em que, está envolvio um os iões e um sal pouco solúvel em água, faz aumentar a solubiliae esse sal. Exemplo: solubiliae o AgCl(s) em água. AgC(s) Ag (aq) C (aq) A aição e uma solução aquosa e amoníaco (NH 3 ) vai originar o ião complexo [Ag(NH 3 ) 2 ] 2+. Esta reação leva à iminuição a concentração o ião Ag + na solução, fazeno eslocar o equilíbrio no sentio irecto e aumentano, consequentemente, a solubiliae e AgCl. O aumento a solubiliae e um sal em água, por aição e agentes complexantes, é tanto maior, quanto maior for a constante e estabiliae o complexo formao. A COR NOS COMPLEXOS Nos complexos, ao contrário o que ocorre no metal livre, as orbitais não apresentam toas a mesma energia. No caso e um complexo octaérico, tem-se o seguinte iagrama relativo às orbitais : E z x - y ΔE xy yz xz

6 Quano o ião complexo absorve energia, um eletrão salta e uma orbital menos energética para uma orbital mais energética, seno a raiação absorvia aa por: E = ΔE E energia a raiação ou energia o fotão Uma raiação eletromagnética (ou fotão) propaga-se através e uma ona eletromagnética. Fotão a ser absorvio Fotão a ser emitio Um fotão tem um comprimento e ona (λ) e um períoo (T). Qualquer raiação eletromagnética (fotão) propaga-se no vazio com a velociae e m/s. Esta velociae costuma-se representar por c e poe-se relacionar com λ e T através a expressão: c T Por outro lao, a frequência a raiação é aa por: 1 T Poe-se, assim, obter a relação entre a frequência e o comprimento e ona: c c T 1 T c

7 ENERGIA DE UM FOTÃO A energia e um fotão é aa pela expressão: E h h constante e Plank (Js) - frequência (Hz) A constante e Plank tem o valor: h 6, J s Exercício Um ao ião complexo apresenta o seguinte iagrama e energia corresponente às orbitais : E z x - y ΔE = 200 kj mol -1 xy yz xz Para uma transição e um eletrão e uma orbital menos energética para uma orbital mais energética, etermine: a) A energia a raiação (fotão) absorvia. b) A frequência a raiação (fotão) absorvia. c) O comprimento e ona a raiação (fotão) absorvia.

8 A COR A cor e uma substância resulta, em geral, a absorção seletiva as raiações visíveis que sobre ela inciem. As cores primárias a luz são o vere, o vermelho e o azul; estas, ao sobreporem-se, originam a luz branca. As cores primárias têm cores complementares: A cor complementar o vermelho é o ciano. A cor complementar o vere é o magenta. A cor complementar o azul é o amarelo. Cores-Pigmento (tintas) Se um objeto opaco é azul, quano iluminao com luz branca, é porque absorve preferencialmente o vermelho e o vere. Se um objeto opaco é branco, quano iluminao com luz branca, é porque reflete toas as componentes a luz branca. Se um objeto opaco é preto, quano iluminao com luz branca, é porque absorve toas as componentes a luz branca. A luz branca é uma luz policromática e resulta a sobreposição as raiações eletromagnéticas compreenias entre 380 nm e 780 nm, aproximaamente. A raiação eletromagnética e comprimento e ona inferior a 380 nm correspone à raiação ultravioleta e a e comprimento e ona superior a 740 nm correspone à raiação infravermelha.

9 Comprimento e ona para as faixas e luz visíveis Cor Comprimento e ona (nm) Frequência (THz) Vermelho 625 a a 405 Laranja 590 a a 480 Amarelo 565 a a 510 Vere 500 a a 530 Ciano 485 a a 600 Azul 440 a a 620 Violeta 380 a a 680 ESPECTRO DE ABSORÇÃO Num espectrofotómetro poe obter-se um espectro e absorção e uma solução, variano a raiação inciente (variano o comprimento e ona) nessa solução. Espetrofotómetro Para caa raiação inciente obtém-se uma aa absorvância que se poe representar num gráfico (espectro).

10 A Espectro máx A absorvância máx comprimento e ona corresponente ao máximo e absorvância LEI DE LAMBERT - BEER Para um eterminao comprimento e ona (normalmente máx ) e raiação inciente em que haja absorvância, observa-se a seguinte lei: A C coeficiente e absorção a substância ou absorviae molar (m 3 mol -1 cm -1 ) - largura a célula (cm) C concentração a solução (mol m -3 ) A célula cheia e solução (amostra) é introuzia no espectrofotómetro que mee a absorvância.

11 I 0 I I 0 intensiae a raiação inciente I intensiae a raiação transmitia Ao quociente entre a intensiae a raiação transmitia (I) e a intensiae a raiação inciente (I 0 ) á-se o nome e transmitância (T). T I I 0 A transmitância relaciona-se com a absorvância através a expressão: 1 A log T Da combinação estas uas expressões resulta: I I 0 A log