A QUÍMICA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
Compostos de Coordenação ou Complexos Metálicos são compostos formados através de interações ácidobase de Lewis. Os Íons Metálicos são ácidos de Lewis (espécies receptoras de pares elétrons). Os Ligantes são bases de Lewis (espécies doadoras de pares de elétrons).
Os Complexos têm um íon metálico (pode ser no estado de oxidação zero) ligado a um número de ligantes. Exemplo de um complexo é o [Co(NH 3 ) 6 ] 3+, no qual o íon Co 3+ está rodeado por seis ligantes NH 3. OBS!!! Este complexo será melhor explicado a seguir com a definição de alguns conceitos importantes.
LIGAÇÃO METAL-LIGANTE LIGANTE
Todos os ligantes têm pares livres que são doados ao íon metálico. A ligação entre o metal e o ligante é uma ligação de 2 elétrons, mas ambos vêm do ligante e nenhum vem do metal. Carga no íon complexo = carga no metal + cargas nos ligantes.
Átomo doador: o átomo ligado diretamente ao metal. N é o doador O é o doador
Número de coordenação (NC): o número de ligantes ligados ao metal. Os números de coordenação mais comuns são 4 e 6. NC = 4 (tetracoordenados) NC = 6 (hexacoordenados)
Complexos tetracoordenados são tetraédricos ou quadráticos planos (normalmente encontrados para íons metálicos d 8 )
Estruturas de Complexos com NC = 4 Tetraédrica Quadrada Planar
Complexos hexacoordenados são octaédricos
Estruturas de Complexos com NC = 6 Octaédrica
LIGANTES COM MAIS DE UM ÁTOMO DOADOR
Ligantes monodentados ligam-se através de apenas um átomo doador. Conseqüentemente, eles ocupam somente um sítio de coordenação. Ligantes polidentados (ou agentes quelantes) ligam-se através de mais de um átomo doador por ligante. Exemplo, etilenodiamina (en): H 2 NCH 2 CH 2 NH 2.
O [Co(en) 3 ] 3+ octaédrico é um complexo de etilenodiamina típico.
N C Co Complexo Octaédrico [Co(en) 3 ] 3+
Complexo Octaédrico de Fe(III) e Acetato (ligante bidentado)
Um agente quelante muito importante é o etilenodiaminotetraacetato (EDTA 4- ). O EDTA ocupa 6 sítios de coordenação, por exemplo, [CoEDTA] - é um complexo octaédrico Co 3+. O EDTA é usado em produtos de consumo para complexar os íons metálico que catalisam reações de decomposição.
Tanto os átomos de N como os átomos de O coordenam-se ao metal.
NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
1. Para os sais, dê nome primeiramente ao ânion antes do cátion precedido da preposição de. Exemplo em [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 damos nome ao Cl - antes do [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+ Temos aqui o cloreto de...
2. Dentro do íon complexo, os ligantes recebem os nomes (em ordem alfabética) antes do metal. 3. Os ligantes aniônicos terminam em o e Os ligantes aniônicos terminam em o e os ligantes neutros são simplesmente o nome da molécula. Exceções: H 2 O (aqua) e NH 3 (amino).
Exemplo: [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+ é amino e cloro No entanto, são 5 amino: pentaamino Observe que a parte penta é um indicação Observe que a parte penta é um indicação do número de grupos NH 3 e conseqüentemente não é considerada na ordem alfabética dos ligantes.
4. O estado de oxidação do metal é dado em números romanos entre parênteses no final do nome do complexo. [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+ Cobalto (III)
[Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 Cloreto de pentaaminoclorocobalto (III)
5. Prefixos gregos são usados para indicar o número de ligantes (di-, tri-, tetra-, penta- e hexa-). Coloque então o nome do ligante entre parênteses e use bis-, tris-, tetrakis-, pentakis- e hexakis. Exemplo [Co(en) 3 ]Cl 3 é o cloreto de tris(etilenodiamino) cobalto(iii).
A COR DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
A cor de um complexo depende: do metal e de seu estado de oxidação. O [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ azul claro pode ser convertido em [Cu(NH 3 ) 6 ] 2+ azul escuro com a adição de NH 3. Geralmente necessita-se de um orbital d parcialmente preenchido para que um complexo seja colorido. Logo, íons metálicos d 0 normalmente são incolores.
Compostos coloridos absorvem luz visível. A cor percebida é a soma das luzes não absorvidas pelo complexo. Podemos determinar o espectro de absorção de um complexo, ou seja, verificar quais cores são absorvidas e quais as emitidas
O gráfico de absorção versus comprimento de onda é o espectro de absorção.
Por exemplo, o espectro de absorção para o [Ti(H 2 O) 6 ] 3+ tem uma absorção máxima em 510 nm (verde e amarelo). Logo, o complexo transmite toda a luz, exceto a verde e a amarela. Portanto o complexo é violeta