SAIS DUPLOS E COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO

Formam-se compostos de adição quando se juntam quantidades estequiométricas de dois ou mais compostos estáveis:

KCl + MgCl2 + 6H2O → KCl.MgCl2.6H2O

K2SO4+Al2(SO4)3+24H2O→K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O CuSO4 + 4NH3 + 2H2O → CuSO4.4NH3.2H2O

Dissolvido em água: [Cu(NH3)4(H2O)2]2+

Fe(CN)2 + 4KCN → Fe(CN)2.4KCN

Dissolvido em água: [Fe(CN)6]4-

Estes compostos pertencem a um dos dois tipos:

1) Aqueles que em solução perdem sua identidade (sais duplos). Estes existem apenas no estado sólido;

2) Aqueles que em solução mantêm sua identidade. Os íons complexos existem como espécie única e própria. Os íons complexos são representados, comumente, entre colchetes. Os compostos de adição deste tipo são chamados de Compostos de Coordenação, Complexos Metálicos ou simplesmente de Complexos. Estes contêm um átomo ou íon central que geralmente é um metal (M), rodeado por um grupo de íons ou moléculas chamadas de grupos ligantes (L).

ÌonÌon do metal de do metal de transitransiççãoão:: ÁÁcidoscidos de Lewisde LewisLigantesLigantes:: Bases de LewisBases de Lewis

Ligante: íon ou molécula que doa um par de elétrons a um átomo metálico ou íon formando um composto de coordenação.

Tipos de ligantesOs ligantes podem ser classificados, segundo o número de átomos doadores presentes na estrutura, como:

• monodentados (somente um átomo doador)• polidentados (contém mais de um átomo doador):

-bidentado (com dois átomos doadores);-tridentado (com três átomos doadores);-tetradentado (com quatro átomos doadores);-pentadentado (com cinco átomos doadores);-hexadentado (com seis átomos doadores).

Tipos de ligantes monodentadosem complexos

Alguns ligantes polidentados

Etilenodiamina (en)

Oxalato (Ox2-)

Etilenodiaminotetracetato (EDTA)

Alguns ligantes polidentados

Arranjo estrutural dos complexos com ligantes polidentados

Arranjo estrutural dos complexos com ligantes polidentados

A etilenodiamina é um ligante bidentado (ocupa duasposições de coordenação com o metal).

Arranjo estrutural dos complexos com ligantes polidentados

O EDTA é um ligante que ocupa 6 posições de coordenação

Estruturas de Lewis de alguns ligantesEstruturas de Lewis de alguns ligantes

Número de Coordenação

É o número de grupos, moléculas, átomos ou íons diretamente ligados ao átomo central.Ex. [Co(NH3)6] Cl3

KK22[Co(NH[Co(NH33))22ClCl44]]

[Co(NH[Co(NH33))44ClCl22]]ClCl

Formas de se escrever a fórmula de um complexo:

Determinação da carga de um metal em um complexo

Co - 3d74s2 ; Co3+ - 3d6

Histórico: A teoria de coordenação de Alfred Werner (1893)

A primeira explicação formulada para as ligações existentes nos compostos de coordenação foi a teoria de coordenação de Werner.

Werner tratou soluções de uma série de compostos de coordenação, a frio, com excesso de nitrato de prata, e pesou o cloreto de prata que precipitou:

• CoCl3.6NH3 → 3 AgCl• CoCl3.5NH3 → 2 AgCl• CoCl3.4NH3 → 1 AgCl

Alfred Werner

Prêmio Nobel de Química - 1913

Postulados:

1) A maior parte dos elementos possuem dois tipos de valência:

a) Valência primária – Dissociável (estado de oxidação);

b) Valência secundária – Não dissociável(número de coordenação);

2) Todo elemento tende a satisfazer tanto suas valências primárias quanto as valências secundárias;

3) A valência secundária apresenta direções fixas no espaço.

1) Regra do somatório zero: a soma dos estados de oxidação positivos e negativos é sempre zero.

2) Regra da soma das cargas: a soma de todos os estados de oxidação positivos e negativos deve ser igual à carga iônica.

• [Fe(CN)6]4-

• [Co(NH3)6]3+

• [Ni(CO)4]• [Cu(CN)4]3-

• [Pd(NH3)6]4-

• [PtCl6]2-

• [Cr(NH3)6]3+

• [Fe(CN)6]3-

• [PdCl4]2-

NOMENCLATURA DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO

As fórmulas dos compostos de coordenação constituem o meio mais simples de se designar a composição dos complexos. Tais fórmulas também são freqüentemente empregadas para mostrar detalhes estruturais ou aspectos de interesse comparativo, devendo ser escrita da maneira mais conveniente possível.

Regras BRegras Báásicas de Nomenclaturasicas de Nomenclatura1) Nos nomes dos compostos de coordenação, o nome do ânion deve preceder o do cátion e o átomo central écitado após o(s) do(s) ligante(s).

2) Os ligantes são identificados por um nome precedido por prefixo grego que dá o número de unidades do ligante ligadas ao átomo. Tratando-se de complexos com mais de uma espécie de ligante, nomeiam-se em primeiro lugar os aniônicos, depois os neutros e, por fim, os catiônicos(seguindo para cada categoria de ligante a ordem alfabética do primeiro símbolo da respectiva fórmula).

a) Os ligantes aniônicosligantes aniônicos têm os nomes terminados em o.

b) Os ligantes neutros têm, em geral, o nome da molécula. Há exceexceçções importantesões importantes::

Molécula Fórmula Nome do LiganteÁgua H2O AquaAmônia NH3 AminMonóxido de Carbono CO CarbonilMonóxido de nitrogênio NO Nitrosilc) Os prefixos que indicam o número de ligantes

são:mono (1 ligante - geralmente omitido)di (2 ligantes)tri (3 ligantes)tetra (4 ligantes) etc.

d) Quando o nome do ligante também tem prefixo numérico, o número dos ligantes é identificado por:

bis (2)tris (3)tetraquis (4)pentaquis (5)hexaquis (6) etc.e) As seguintes recomendações se aplicam ao uso uso

das abreviadas abreviaççõesões:1) As abreviações devem ser curtas, não mais que

quatro letras e não devem conter hífens.Exemplo: phen e não o-phen (para 1,10-fenantrolina).

2) Deve-se procurar evitar confusões com abreviações comumente aceitas, tais como Me (metil), Et (etil), Ph (fenil) etc.

3) Com exceção de algumas abreviações do tipo H4edta, todas as abreviações devem ser feitas com letras minúsculas. A abreviação genérica para metal é M, para íons lantanídeos é Ln e para os íons actinídeos é An.

4) A identificação do metal se faz pelo nome do pelo nome do áátomo de metaltomo de metal quando o complexo complexo éé neutroneutro ou ou catiônicocatiônico, ou pelo nome do átomo de metal com a com a terminaterminaçção ão atoato quando o complexo for aniônicoaniônico, algumas excealgumas exceççõesões são:

Nome em Português Nome em Latim Nome do ânion

Chumbo (Pb) Plumbum Plumbato

Cobre (Cu) Cuprum Cuprato

Estanho (Sn) Stannum Estanato

Ferro (Fe) Ferrum Ferrato

Ouro (Au) Aurum Aurato

Prata (Ag) Argentum Argentato

4.1. Após o nome do metal, seu estado de estado de oxidaoxidaççãoão deve ser indicado por um numeral numeral em algarismo romano entre em algarismo romano entre parêntesesparênteses..

Referências:• Ferreira, A.M.C.; Toma, H.E. & Massabni,

A.; "Nomenclatura de Compostos de Coordenação: Uma Proposta Simplificada"; Química Nova 7, 9-15 (1984).

• Dias, A.R.; Ligação Química, Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2006.

EXERCÍCIOS1) [Co(NH3)6] Cl32) K4[Fe(CN)6] 3) [Fe(CN)6]4-

4) [Ru(HSO3)2(NH3)4] 5) Na3[Ag(S2O3)2] 6) K2[OsCl5N] 7) [Co(NH3)5Cl]2+

8) [Co(NH3)4SO4] NO3

9) [Co(NH3)3(NO2)3]10) [Cr(en)3] Cl3

11) [CoCl3(NH2CH3)3]12) [CoCl3(NH3)2(NH2CH3)]13) K4[Ni(CN)4]14) [Cu(CH3COCHCOCH3)2]15) [Co(en)2Cl2]2 SO4

16) Na3[Ag(S2O3)2]17) Na2[ZnCl4]18) [CuCl2(CH3NH2)2]19)[Cr(C6H6)2]