Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Aplicação de métodos visuais para operações de simetria em
complexos do tipo ML4
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Cleverson Oliveira Cavalcanti da Silveira (IC) , Nayara Araújo dos Santos (IC) *, Rhayner de Araujo de
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Oliveira (IC) , Mauro Cesar Dias (PQ) [email protected]
Coordenação de Ciências Exatas, da Terra e Engenharias - Instituto Federal do Espírito Santo, Av. Ministro Salgado
Filho, SN, Soteco, Vila Velha-ES, CEP: 29106-010
Palavras Chave: simetria, operações de simetria
Introdução
A simetria molecular determina propriedades físicas
e espectroscópicas das moléculas, além de fornecer
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orientação de como as reações tendem a ocorrer . A
visualização simétrica em moléculas é de difícil
compreensão pelos alunos devido à grande
dificuldade de se executar a idéia tridimensional. A
simetria é descrita pelos elementos de simetria
(eixos, planos e pontos) e operações de simetria
(rotação, translação e inversão). O estudo de
simetria é tarefa fundamental para a compreensão
dos fenômenos moleculares como as estruturas
moleculares, quiralidade, polaridade, reatividade e
2, 3
espectroscopia molecular .
Nos complexos com número de coordenação 4 a
identificação dos elementos de simetria presentes é
mais fácil nos complexos QP (quadrado planar),
porém mais difícil nos Td (tetraédrico).
Este trabalho pretende usar a combinação de
modelos de isopor, fotografias sucessivas e
software livre de montagem de animação, tipo stop
motion, para estudos de simetria na disciplina de
Química Inorgânica II do Ifes Vila Velha.
visualização e o entendimento das operações de
simetria e identificar os elementos de simetria em
complexos QP e Td. Isso facilitará a compreensão,
por exemplo, do eixo de rotação impróprio, S4, no
sistema Td, que é de difícil interpretação.
Figura 1. Sequência de rotação de 45º para
visualização passo a passo
do eixo C4 do complexo
2de simetria QP [PtCl4] .
Resultados e Discussão
O modelo da molécula de tetracloroplatinato(II),
2[PtCl4] , de geometria QP, foi construído com bolas
de isopor e palitos de madeira, medidas em
paquímetro e transferidor. A simetria D4h apresenta
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16 elementos de simetria , sendo dois eixos C4
(sentido horário e anti-horário) e um plano
perpendicular ao eixo principal, σh.
A Figura 1 ilustra o eixo C4 que é um ponto
imaginário localizado no centro do átomo central, o
íon Pt(II). Com o giro de 90º os átomos 1, 2, 3 e 4
são substituídos entre si observando a repetição da
molécula. A Figura 2 ilustra a reflexão do complexo
no plano das quatro ligações Pt-Cl, que permite
visualizar
aproximadamente
o
plano
σh,
perpendicular ao eixo principal C4. Na verdade o
plano σh corta a estrutura ao meio passando pelos
cinco átomos.
As fotografias sucessivas dos giros e das reflexões
farão parte da montagem de animação tipo stop
emotion. Com isso pretende-se melhorar a
36a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Figura2- 2. Projeção em espelho do complexo QP
[PtCl4] como representação do plano σh.
Conclusões
O uso de modelos de isopor, com a combinação de
imagens e softwares livres, são boas ferramentas
para aplicação de estudos de simetria em
complexos. Deste modo, os elementos de simetria
mais difíceis de interpretar têm visualização mais
eficaz no estudo de simetria em complexos.
Agradecimentos
IFES campus Vila Velha. PIBID.
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1
Shriver, D.F., Atikins, P.W. Química Inorgânica. Porto Alegre:
Bookman. 2008.
2
Tuvi-Arad, I.; Gorsky, P. Chem. Ed. Res. And Practice 2007, 8, 61.
3 Tuvi-Arad, I.; Blonder, R. Proceedings of the Chais conference on
instructional technologies research 2010: Learning in the
technological era Y. Eshet-Alkalai, A. Caspi, S. Eden, N. Geri, Y. Yair
(Eds.), Raanana: The Open University of Israel.