PRINCPIOS DE QUMICA INORGNICA

INTRODUOUniversidade Federal da ParabaCentro de Cincias Exatas e da NaturezaDepartamento de QumicaProf. Dr. Ary da Silva Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico:Uso.Templos bblicos complexos de alizarina.Sntese casual.1597 Alchemia (Libavius) on tetramin cobre (II).1704 Diesbach azul da prssia (KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3).Estudo sistemtico.1822 a 1856 Diversos pesquisadores Researches on the Ammonia-Cobalt bases (Gibbs e Genth) 35 compostos amino-coblticos so reportados.

Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Teoria da Cadeia de Blomstrand Jrgensen:Segunda metade do sc. XIX, at incio do sc. XX;Molculas de amnia poderiam ligar-se umas as outras;Influncia da Qumica Orgnica, em pleno desenvolvimento;(-NH3-NH3-NH3-) semelhante a (-CH2-CH2-CH2-);Proposta para o composto amino-cobltico CoCl3.6NH3:Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Teoria de Werner (1893):Conceito de tomo central;Conceito de nmero de coordenao;Conceito de valncia primria esecundria;Antecipao dos conceitos de ligaesInica e Covalente;Sugere arranjo octadrico da espciequmica CoCl3.6NH3.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Bases empricas da Teoria de Werner:Na sntese de compostos amino-coblticos, a variao da proporo CoCl3 : NH3 levava a formao de substncias complexas com caractersticas diferentes.Exemplo: CoCl3 : 6 NH3 e CoCl3 : 5 NH3Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Bases empricas da Teoria de Werner:Alm da variao das caractersticas organolpticas, ocorriam variaes de propriedades fsico-qumicas.Condutividade eltrica das solues:

Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

CompostoCondutividade Molar (ohms.mol-1)Composio InicaCoCl3.6NH34323:1CoCl3.5NH32622:1CoCl3.4NH31501:1CoCl3.3NH33,50:0

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Bases empricas da Teoria de Werner:Nmero de ons Cl- ionizveis precipitados do CoCl3.nNH3, como AgCl, por AgNO3.

Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

CompostoNmero de ons Cl-Composio InicaCoCl3.6NH333:1CoCl3.5NH322:1CoCl3.4NH311:1CoCl3.3NH300:0

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Postulados da Teoria de Werner:Os tomos dispem, nos complexos, de dois tipos de valncia principal e auxiliar. A valncia auxiliar se manifesta na esfera interna ou de coordenao; a principal na esfera externa ou de ionizao.A valncia auxiliar tem carter direcional.A valncia principal pode ser convertida em auxiliar e vice-versa.Quando um on negativo estiver situado na esfera interna ele atende a valncia auxiliar, quando estiver na esfera externa atende a valncia principal.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Breve Histrico (cont.):Cloretos Amino-cobaltcos:

Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl[Co(NH3)3Cl3]

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:Composio das espcies coordenadas:tomo Central cidos de LewisAceptores de eltrons;Geralmente elementos metlicos na forma catinica;Algumas vezes podem apresentar estado de oxidao zero ou negativo;Muito raro casos de tomos centrais ametlicos.Grupos perifricos Bases de LewisDoadores de eltrons;Tambm chamados de LIGANTES;Podem ser aninicos, moleculares, radicalaresMuito raramente so catinicos.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:Composio das espcies coordenadas:Pode-se entender a formao de uma espcie coordenada como uma reao de neutralizao cido-base de Lewis.

A formao dos complexos est relacionada acidez (de Lewis), logo o desempenho do ligante frente a um determinado on central depende de sua basicidade (de Lewis).Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:Definio das Esferas de Coordenao e Ionizao:Esfera de Coordenao (Esfera Interna):Caracterizada pela valncia auxiliar capacidade do on central em formao de ligaes coordenadas com bases de Lewis.Esfera de Ionizao (Esfera Externa):Caracterizada pela valncia principal do on central estado de oxidao do on central aps formao da esfera de coordenao.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia[Co(NH3)6]Cl3Esfera interna ou de coordenao: valncia auxiliar 6 atendida pelas seis amnias.Esfera externa ou de ionizao: valncia principal 3+ atendida pelos trs cloretos.[CoCl(NH3)5]Cl2Esfera interna ou de coordenao: valncia auxiliar 6 atendida pelas cinco amnias e o cloreto.Esfera externa ou de ionizao: valncia principal 2+ atendida pelos dois cloretos.

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:O on Central:Condies para o on central formar complexos :raio pequeno;carga ou nox elevado;disponibilidade de orbitais para acomodar os pares eletrnicos cedidos pelo ligante.O Ligante:Qualquer molcula ou nion (ou at mesmo ctions) com disponibilidade de par eletrnico no compartilhado.Molculas com eltrons (eteno, benzeno) podem compartilh-los com on central.

Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:O Ligante (cont.):Ligantes Monodentados:Apenas um par no compartilhado apto a formar a ligao coordenada.Exemplos: NH3, CN-, R-NH2, H2O, etc.Ligantes Bidentados:Dois pares no compartilhados disponveis para coordenao, geralmente em tomos diferentes da espcie (por efeito estrico).Exemplos:etilenodiamina (en) 2,2-bipiridina (bipy)acetilacetonato (acac)Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:O Ligante (cont.):Ligantes Multidentados:Mais de dois pares no compartilhado aptos a formar a ligao coordenada.Exemplos: EDTA4- (etilenodiaminotetraacetato ) - hexadentado.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:O Ligante (cont.):Efeito Quelato:Ligantes polidentados (mais de um par de eltrons isolado) podem formar compostos de coordenao com estruturas anelares envolvendo o on (tomo) central e os ligantes.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Fundamentos da Qumica de Coordenao:O Ligante (cont.):Efeito Quelato:Exemplo [Co(en)3]3+ octadrico um complexo de en tpico.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary MaiaA diminuio do nmero de molculas de um agente monodentado necessrias a estabilizao do on central faz com que sobrem mais ligantes em soluo, aumentando a entropia do processo:

[Co(NH3)6]3+ + 3 en [Co(en)3]3+ + 6 NH3

Prof. Dr. Ary Maia

PRINCPIOS DE QUMICA INORGNICA

INTRODUOUniversidade Federal da ParabaCentro de Cincias Exatas e da NaturezaDepartamento de QumicaProf. Dr. Ary da Silva MaiaPara maiores detalhes consulte http://www.quimica.ufpb.br/arymaia ou mande e-mail para arymaia@quimica.ufpb.br

COMPOSTOS DE COORDENAO:Potencial Inico ():Relaciona os fatores carga e raio inico,

de forma que quanto maior maior a tendncia a formao de complexos.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

ononBe2+6,45Cu2+2,78Al3+6,00Fe2+2,63Mg2+3,08Fe3+4,69Li+1,67Co3+4,76Na+1,05Pt2+3,85

Prof. Dr. Ary Maia

COMPOSTOS DE COORDENAO:Potencial Inico ():Pode-se observar claramente que:Metais alcalinos: - pouca tendncia a formao de complexos.Be2+, Al3+, Mg2+: , mas pouca disponibilidade de orbitais em sua configurao eletrnica.Metais de Transio: intermedirio e boa disponibilidade de orbitais em sua configurao eletrnica.Fevereiro/2010*Prof. Dr. Ary Maia

Prof. Dr. Ary Maia

******************