Complexos Químicos e Coordenação

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QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
Complexos Químicos
Sinônimos?
• Compostos complexos
• Complexos metálicos
• Complexos de coordenação
• Composto de coordenação
Trata-se de compostos que contém um átomo ou íon central, 
que geralmente é um metal de transição, rodeado por um 
grupo de íons ou moléculas.
Ligantes – moléculas ou íons que circundam o íon metálico.
Sais duplos ≠ Compostos de Coordenação
• Dissociação; Condutividade; Cor.
Sulfato de Sódio e Potássio Cloreto de Hexamincobalto (III) 
HISTÓRICO
É difícil estabelecer exatamente quando foi descoberto o 
primeiro composto de coordenação.
O primeiro - KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3, obtido em Berlim no início 
do século X por Diesbach, fabricante de tintas. Este composto 
apresenta uma coloração azul intensa e é conhecida como Azul 
da Prússia.
Habitualmente, cita-se o cloreto de hexamincobalto (III) –
CoCl3.6NH3, descoberto por Tassaert em 1798, somente 
porque foi a partir desse composto que se desenvolveu toda a 
química de coordenação.
Teoria de Werner
- Alfred Werner (1893)
Teoria de Werner
• Conceito de átomo central;
• Conceito de número de coordenação;
• Conceito de valência primária e secundária;
• Antecipação dos conceitos de Ligações Iônica e Covalente;
Proposições Teoria de Werner
1. A maioria dos elementos possui uma:
- valência primária, relacionada ao estado de oxidação, ou 
seja, a carga do íon complexo.
- valência secundária, relacionada número de coordenação, 
ou seja, número de átomos coordenados ao átomo central;
2. Todos os elementos tendem a satisfazer tanto as valências 
primárias quanto às valências secundárias;
3. As valências secundárias estão dirigidas para posições fixas 
no espaço (estereoquímica).
- Valência primária ou Esfera de Ionização (Esfera 
Externa): carga do íon complexo;
- Valência secundária ou Esfera de Coordenação (Esfera 
Interna): número de átomos coordenados ao átomo 
central (número de coordenação).
- As valências secundárias eram dispostas em lugares 
fixos no espaço
[Co(NH3)6]Cl3
Composição das espécies coordenadas
• Átomo Central – Ácidos de Lewis
• Receptor de elétrons;
• Geralmente elementos metálicos na forma catiônica;
• Algumas vezes podem apresentar estado de oxidação 
zero ou negativo;
• Muito raro casos de átomos centrais ametálicos.
• Grupos periféricos – Bases de Lewis
• Doadores de elétrons;
• Também chamados de LIGANTES;
• Podem ser aniônicos, moleculares, radicalares;
• Muito raramente são catiônicos.
Composição das espécies coordenadas
–Composição das espécies coordenadas:
• Pode-se entender a formação de uma espécie coordenada 
como uma reação de neutralização ácido-base de Lewis.
• A formação dos complexos está relacionada à acidez (de 
Lewis), logo o desempenho do ligante frente a um determinado 
íon central depende de sua basicidade (de Lewis).
Composição das espécies coordenadas
Ligantes
• Ligantes Monodentados:
• Apenas um par não compartilhado apto a formar a 
ligação coordenada.
• Exemplos: F-, Cl-, Br-, CN-, NH3, H2O, CH3O
+ e OH-
Ligantes
• Ligantes Bidentados:
• Dois pares não compartilhados disponíveis para 
coordenação, geralmente em átomos diferentes da 
espécie.
• Exemplos:
etilenodiamina (en) 2,2-bipiridina (bipy) acetilacetonato (acac)
• Ligantes Multidentados:
• Mais de dois pares não compartilhado aptos a formar a 
ligação coordenada.
• Exemplos:
EDTA4-(etilenodiaminotetraacetato)-hexadentado.
Ligantes
• Efeito Quelato:
-Ligantes polidentados (mais de um par de elétrons
isolado) podem formar compostos de coordenação com
estruturas anelares envolvendo o íon (átomo) central e os
ligantes.
-O [Co(en)3]
3+ octaédrico é um complexo de en típico.
Ligantes
• Efeito Quelato:
Exemplo [Co(en)3]
3+ octaédrico é um complexo de en típico.
Aumenta a entropia do processo?
[Co(NH3)6]
3+ + 3 en [Co(en)3]
3+ + 6 NH3
• Complexos quelatos são mais estáveis com relação à 
dissociação do que aqueles com ligantes monodentados
semelhantes.
• Consideremos as reações de formação dos complexos de:
• A constante de equilíbrio para a reação de formação do 
complexo com a etilenodiamina é quase 1010 maior do que 
para o complexo com a amônia. Isso significa que [Ni(en)3]
2+ 
é mais estável em relação à dissociação .
Ligantes com mais de um átomo doador
• Agentes seqüestradores são agentes quelantes que são
usados para a remoção de íons metálicos não necessários.
• Na medicina, os agentes seqüestradores são usados para a 
remoção seletiva de íons metálicos tóxicos (por exemplo, 
Hg2+ e Pb2+), enquanto os metais biologicamente
importantes são deixados.
• Pode-se dizer que o agente quelante compete pelo íon 
metálico mais eficientemente do que o ligante monodentado. 
Esse efeito tem aplicações muito importantes .
• Ex. 
- na medicina: o tratamento da doença de Wilson (acúmulo 
de cobre nos olhos e no cérebro) têm sido feito através de 
agente quelante. Para que se possa formar o quelato mais 
estável, rompem-se as ligações do Cu com as proteínas do 
organismo, o que vai permitir sua eliminação através da 
urina. 
Samuel Alexander Kinnier Wilson, neurologista britânico- doença 1912
Ligação metal-ligante
A maior parte dos íons metálicos existe em água como
[M(H2O)6]
n+.
Cu(NH3)4
2+
Cu(OH)2
Cu(H2O)6
2+
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
Complexos Metálicos - Cargas
• Carga no íon complexo = carga no metal + cargas nos
ligantes.
x +4(0) = +2
• Átomo doador: o átomo ligado diretamente ao metal.
• Número de coordenação: o número de átomos doadores
que rodeiam o átomo central.
– Os números de coordenação mais comuns são 4 e 6.
• Complete as afirmações a seguir sobre o íon complexo
[CoCN(en)2(H2O)]2+
A en é abreviatura de_____________________;
O número de oxidação do Co é_____________;
O número de coordenação do Co é__________;
_____________é um ligante bidentado.
[Cr(C2O4)2(H2O)2]
-
O número de oxidação do Cr é_____________;
O número de coordenação do Cr é__________;
_____________é um ligante bidentado.
• Indique o número de oxidação dos metais nas seguintes 
espécies:
a) K3[Fe(CN)6];
b) K3[Cr(C2O4)3]
c) [Ni(CN)4]
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