Os Compostos de Coordenação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS

INSTITUTO DE QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA

Química de coordenação: conceitos básicos e isomeria

1. Mostre como Werner explicou as propriedades (condutividade elétrica, reações de precipitação e isomeria) dos compostos de cobalto(III). Como este pesquisador definiu valência primária e valência secundária?

1. Explique o que é o fenômeno conhecido como contração dos lantanídeos;

1. Mostre porque a formação de um composto de coordenação pode ser visto com uma reação ácido-base de Lewis, indicando o ácido de Lewis e as bases de Lewis.

1. Quais são os aspectos essenciais nas interações metal-ligante para que um complexo possa ter elevada estabilidade termodinâmica?

1. As condutâncias molares são úteis na determinação dos tipos de eletrólitos presentes em solução. Por exemplo, as condutâncias molares (em mho⋅cm2⋅mol-1) dos complexos [Pt(NH3)6]Cl4, [Pt(NH3)5Cl]Cl3, [Pt(NH3)4Cl2]Cl2, [Pt(NH3)3Cl3]Cl e [Pt(NH3)2Cl4] são 523, 404, 228, 97 e zero, respectivamente. Sabendo-se que os complexos CrCl3⋅5H2O e PtCl4⋅2KCl apresentam condutividades molares ao redor de 250 mho⋅cm2⋅mol-1, quais seriam as estruturas possíveis para estes compostos?
2. Defina os termos abaixo, no contexto da Química de Coordenção:

1. Coordenação;
2. Complexo;
3. Ligante;
4. Polindentado:
5. Número de oxidação;
6. Configuração dn;
7. Número de coordenação;
8. Número de elétrons.

1. Dê as configurações eletrônicas dn dos seguintes íons: Ni2+, Co3+, Fe2+, Mn2+, Au2+, Cr2+ e Cu2+.

1. Qual a diferença entre um ligante de natureza L e X? Faça um levantamento de pelo menos 20 ligantes diferentes  para cada classificação.

1. Nomeie cada composto da lista abaixo:

1. Pt(NH3)2Cl2
2. [Pt(NH3)5Cl]Cl2
3. [Co(NH3)6](NO3)3
4. Na4[Fe(CN)6]
5. Ni(CO)4
6. [Pt(en)2](ClO4)2
7. [Pt(py)4][PtCl4]
8. [Co(en)2(Cl)(NO2)]SCN
9. (Net4)3[Cr(CN)6]
10. Pt(acac)(NH3)(Cl)

1. Dê a fórmula dos complexos:

1. Cloreto de diclorotetraquocromo(III)
2. Trioxalatocobaltato(III) de potássio
3. Tetrabromoplatinato(II) de sódio
4. Nitrato de tris(etilenodiamina)cobalto(III)

1.  Dê a fórmula de um complexo construído a partir do íon Ni 2+, um ligante etilenodiamina, três moléculas amônia e uma molécula de água. Esse complexo e neutro ou possui carga? Se apresentar carga, determine-a.

1. O sólido de fórmula CoCl3•5NH3•H2O é rosa. Quando uma solução deste sólido é titulada com uma solução aquosa de AgNO3 são formados 3 mols de AgCl. Quando o sólido rosa é aquecido, 1 mol de H2O é perdido, formando-se um sólido púrpura. O sólido púrpura produz 2 mols de AgCl quando tratado com solução de AgNO3. Deduza a estrutura dos dois complexos octaédricos de cobalto e escreva seus nomes corretamente.

1. Para os complexos da lista abaixo:

• Dê o número de oxidação do centro metálico (V), a configuração eletrônica dn do centro metálico, o número de coordenação (C) e o número de elétrons (E);
• Desenhe os ligantes envolvidos, classificando-os, nomeando-os e dizendo se são monodentados, bidentados, etc ...;
• Dê o nome do complexo;
• Faça um esboço da estrutura espacial do complexo;

1. [Fe(dipy)3]2+ (octaédrico, spin baixo)
2. [Co(en)3]2+ (octaédrico, spin alto)
3. [Pt(CN)4]2- (quadrado, diamagnético)
4. [NiBr4]2- (tetraédrico, paramagnético)
5. [Ag(CN)2]- (linear)
6. [Fe(CO)5] (bip. trigonal, diamagnético)
7. [Fe(NH3)6]2+ (octaédrico, spin alto)
8. [Cr(H2O)6]3+ (octaédrico, spin baixo)
9. [AuCl4]- (tetraédrico)
10. [HgCl4]2- (tetraédrico)
11. [RuCl3(PEt3)3] (oct., paramagnético)
12. [PtCl3(py)3]+ (octaédrico, spin baixo)

1. Explique cada um dos tipos de isomeria

1. Isomeria de ionização;
2. Isomeria de hidratação;
3. Isomeria de ligação;
4. Isomeria de coordenação;
5. Isomeria espacial geométrica;
6. Isomeria espacial ótica.

1. Determine o tipo de isomeria estrutural que existe entre os seguintes pares de compostos, explicando sucintamente:

1. [Co(NO2)(NH3)5]Br2 e [Co(ONO)(NH3)5]Br2;
2. [Pt(SO4)(NH3)4]OH2 e [Pt(OH2)(NH3)4]SO4;
3. [CoCl(SCN)(NH3)4]Cl e [CoCl(NSC)(NH3)4]Cl;
4. [CrCl(NH3)5]Br e [CrBr(NH3)5]Cl

1. Mostre todos os isômeros correspondentes às fórmulas abaixo. Leve em consideração, sempre que necessário, a possibilidade de isomeria ótica.

1. [CoCl2(acac)2]+, octaédrico;
2. [Ir(Cl)(CO)(NH3)2], quadrático plano;
3. [Ru(ox)(CO)(PH3)2], bipiramidal trigonal;
4. [CoCl(OH)(en)2], octaédrico
5. [IrCl3(Net3)3], octaédrico. (Net3 = trietilamina)

1. O que é o efeito quelato, e quais suas consequências nas propriedades dos compostos de coordenação? Mostre, com base na busca em periódicos especializados, como este efeito pode ser utilizado para idealizar uma síntese de compostos de coordenação.

1. As reações de formações sucessivas de complexos de níquel com amônia [Ni(H2O)5(NH3)]2+ a [Ni(NH3)6]2+

possuem os seguintes valores de constantes de equilíbrios: log K1 = 2,72; log K2= 2,17; log K3= 1,66; log K4

= 1,12; log K5 = 0,67; log K6 = 0,03.

1. Escreva as equações químicas representadoas reações correspondentes a cada contante Kn.
2. Calcule os valores de K1 a K6.
3. Escreva as equações químicas representado as reações correspondentes a cada contante de equilíbrio global

βn .

1. Calcule os valores de constantes de equilíbrios globais β1 a β6.
2. Por que ocorre uma variação nos valores das contantes de equilíbrio na seguinte ordem: K1>K2>K3>K4>K5>K6?

1. Explique a razão dos valores das contantes de equilíbrio de formação de complexo seguirem a tendência mostrada no gráfico abaixo (série de Irwing-Willians). Por que os complexos de cobre possuem valores anormalmente altos?

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1. Para os compostos de coordenação indicados, faça uma análise de suas estabilidades termodinâmicas e qual tipo de reatividade preferencialmente deve ser observada. Justifique cada caso.

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