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(NH3)6]3+, no qual o íon Co3+ está
rodeado por seis ligantes NH3.
OBS!!! Este complexo será melhor explicado
a seguir com a definição de alguns
conceitos importantes.
LIGAÇÃO METALMETAL-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
comuns são 4 e 6.
coordenação
NC = 4 (tetracoordenados)
NC = 6 (hexacoordenados)
mais
Complexos
tetraédricos
(normalmente
metálicos d8)
tetracoordenados
são
ou
quadráticos
planos
encontrados
para
íons
Estruturas de Complexos com NC = 4
Tetraédrica
Quadrada Planar
Complexos
octaédricos
hexacoordenados
são
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
H2NCH2CH2NH2.
(en):
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 (EDTA4-).
O EDTA ocupa 6 sítios de coordenação,
por exemplo, [CoEDTA]- é um complexo
octaédrico Co3+.
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(NH3)5Cl]Cl2 damos nome
ao Cl- antes do [Co(NH3)5Cl]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 neutros são simplesmente
o nome da molécula. Exceções: H2O
(aqua) e NH3 (amino).
Exemplo:
[Co(NH3)5Cl]2+ é amino e cloro
No entanto, são 5 amino: pentaamino
Observe que a parte penta é um indicação
do
número
de
grupos
NH3
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(NH3)5Cl]2+
Cobalto (III)
[Co(NH3)5Cl]Cl2
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]Cl3 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(H2O)6]2+ azul claro pode ser
convertido em [Cu(NH3)6]2+ azul escuro
com a adição de NH3.
Geralmente necessita-se de um orbital d
parcialmente preenchido para que um
complexo seja colorido. Logo, íons
metálicos d0 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(H2O)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