Introdução a Química Introdução a Química de Coordenaçãode Coordenação

Giovana Gioppo Nunes

nunesgg@ufpr.br

AulaAula

Importância do estudo

CatálisePropriedades ópticas

Extração de metais e hidrometalurgia

Medicina e biologia

Propriedades magnéticas

O que é um metal de transição?

Bloco d Metais de transição

Bloco f Elementos de transição interna

Estados de oxidação

Contração dos lantanídeos

• Ion central (ácido de Lewis) circundado por um conjunto de ligantes (bases de Lewis)• Ligante doa dois elétrons aos orbitais “d” do metal formando uma ligação química

O que é um composto de coordenação

Lewis acid: Co3+

Lewis base: NH3 [Co(NH3)6]3+

Exemplo

O número de ligantes em torno do átomo central é determinado pelo número de cooordenação.

Regras para escreverAs fórmulas

Numero de Coordenação 5Numero de Coordenação 5

• Pouca diferença de energia entre as formas.

• O [Ni(CN)5]3- pode se apresentar na duas formas.

• Em solução, estes complexos são altamente fluxionais (contercer em diferentes formas) Pseudo-rotação de Berry.

Nomenclatura

Types of Ligands: Ethylenediaminetetraacetate ion (EDTA): a polydentate chelating ligand

Ligantes bidentados

(en)

Ligantes com mais de um átomo doador

Ligantes com mais de um átomo doador

EDTA

EFEITO QUELATO

• complexos mais estáveis são formados com agentes quelantes do que com o número equivalente de ligantes monodentados.

Aumento da entropia = Labilidade do ligante monodentado comparado ao quelato.

Agentes seqüestradores são agentes quelantes que são usados para a remoção de íons metálicos não necessários.

F. Isomers

n-butyl & t-butyl alcohol in gc experiment

[Cr(H2O)6]Cl3 vs.

[Cr(H20)5Cl]Cl2·H20

nitro

nitrito

square planar

cis (adjacent)

trans (across)

octahedral

trans cis

Try MX3Y3

Molecules can have mirror images !!!!

Square planar - no

Tetrahedral - yes

A B ＼ ／ C ⋰ ➘C D

B A ＼ ／ C ⋱ D C

➘

mirror

mirror image

A B ＼ ／ C ⋰ ➘C D

Keep the same

A B ＼ ／ C ⋰ ➘ D C Try to superimpose - impossible

Flip to align A and B

X

Z | X ⋱ Fe⋰

Z |➘Y Y

➘

X

X | Z ⋱ Fe⋰

Y |➘Z Y

➘

X

Z | Y ⋱ Fe⋰

Z |➘X Y

➘

Flip around X-Fe-Y axis to align Z ligandsSuperimpose?

Octahedral also has optical isomers!!! MX2Y2Z2 & MXYZABC

Ligand Exchange is Labile – nullifies effect

Again impossible

180mirror