Compostos de Coordenacao

Prof. Daniela Barros de OliveiraQumica Inorgnica

COMPOSTOS DE COORDENAO OU COMPLEXOS

1- Definio e caractersticas gerais

Quando juntamos duas quantidades estequiomtricas de dois ou mais compostos

estveis, formam-se compostos de adio, como os seguintes exemplos:

KCl.MgCl2 (carnalita)

K2SO4 . Al2(SO4)3 . 24 H2O (almen de potssio)

CuSO4 . 4 NH3 . H2O (sulfato de tetramin-cobre II monohidratado)

Fe(CN)2 . 4 KCN (ferrocianeto de potssio)

Os compostos de adio pertencem a dois tipos: aqueles que perdem sua

identidade em soluo (sais duplos) e aqueles que mantm sua identidade (complexos).

Assim, quando se dissolve em gua a carnalita, a soluo mostra as propriedades dos

ons K+, Mg2+ e Cl-. De maneira semelhante, uma soluo de almen de potssio mostra

as propriedades dos ons K+, Al3+ e SO42-. Os dois casos so exemplos de sais duplos,

que s existem sob essa forma no estado cristalino.

Os dois outros exemplos de compostos de adio dados acima, quando

dissolvidos em gua, no formam ons simples, e sim ons complexos, que permanecem

intactos em soluo. Assim, o on [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ e o on [Fe(CN)6]4- existem como

entidades distintas tanto no slido como em soluo.

Pode-se definir um composto de coordenao ou complexo como sendo um

composto formado por um tomo metlico (na quase totalidade dos casos, um metal de

transio) envolvido por tomos, molculas ou grupos de tomos, em nmero igual ou

superior ao estado de oxidao mais alto do metal (os ligantes so aqueles

representados dentro dos colchetes, junto com o metal). Um complexo pode ser um

ction, um nion ou um composto neutro. Veja alguns exemplos:

[Cu(H2O)2(NH3)4]2+ - O cobre, cujo Nox mais alto +2, tem 6 ligantes

coordenados

[Co(NO2)3(NH3)3] - O cobalto, cujo Nox mais alto +3, tem 6 ligantes

coordenados

1


Para que um ligante possa participar de um complexo fundamental que esse

ligante possua pares eletrnicos disponveis para efetuar ligaes coordenadas. No

exemplo abaixo, molculas de amnia, que possuem um par de eltrons no-ligantes

capaz de formar uma ligao coordenada, esto ligadas ao tomo do metal:

[Co(NH3)6]Cl3

Um conceito importante o de nmero de coordenao - o nmero de ligantes que

envolvem o tomo do metal. No caso do exemplo acima, o nmero de coordenao 6, pois

existem 6 molculas de amnia ligadas ao cobalto. Os ligantes representados fora dos

colchetes no fazem parte do nmero de coordenao.

2- Tipos de ligantes

Os ligantes podem apresentar mais de um tomo com disponibilidade eletrnica

para efetuar ligaes coordenadas. Assim, eles so classificados em

Monodentado - Possui apenas um tomo capaz de efetuar ligao

coordenada

Bidentado - Possui dois tomos capazes de efetuar ligao

coordenada

Tridentado - Possui trs tomos capazes de efetuar ligao

coordenada

Polidentado - Possui mais de trs tomos capazes de efetuar

ligao coordenada

Como exemplo de ligante bidentado, podemos citar o etilenodiamina (veja

abaixo). Perceba que a molcula pode fazer duas ligaes coordenadas, atravs de seus

dois tomos de nitrognio. No entanto, esse ligante s ser dito bidentado se os dois

2


tomos de nitrognio forem utilizados em ligaes coordenadas. Se apenas um deles for

utilizado, ser dito monodentado.

Quando os dois nitrognios efetuam ligao coordenada para um mesmo tomo

metlico, o ligante dito quelante e o complexo pode ser chamado de quelato.

Quando cada um dos nitrognios efetua uma ligao coordenada para um tomo

metlico distinto (estes metais podem ser iguais ou diferentes), a ligao dita em

ponte.

3- Representao e nomenclatura

Via de regra, um composto de coordenao apresenta um metal de transio ao

qual se coordenam ligantes, que podem iguais ou diferentes. O complexo pode ser uma

espcie neutra ou um on (ction ou nion). A frmula qumica do complexo colocada

entre colchetes. Dentro dos colchetes escreve-se o smbolo do metal (tomo central) e

depois os seus ligantes, na seguinte ordem: ligantes negativos (aninicos) antes de

ligantes neutros (molculas). Ligantes positivos (catinicos) so muito raros, mas, caso

exista, dever ser escrito por ltimo, aps os demais ligantes. Veja o seguinte exemplo:

[CoCl2(NH3)4]+. O ligante cloreto (negativo) foi escrito antes do ligante amnia (neutro).

Para se dar nome a um complexo deve-se conhecer alguns nomes de ligantes

importantes. Quando espcies qumicas se encontram como ligantes de compostos de

coordenao, estes ligantes geralmente recebem nomes especiais. Veja:

3


Ligantes Neutros:

Espcie Nome da espcie Nome do ligante

H2O gua aquo

NH3 amnio amin ou amino

CO Monxido de carbono carbonil

NO Monxido de nitrognio nitrosil

O2 oxignio dioxignio

N2 nitrognio dinitrognio

H2 hidrognio hidro

Outros ligantes:


P(C6H5)3 trifenilfosfina trifenilfosfino (PPh3)*

NH2CH2CH2NH2 etilenodiamina etilenodiamino (en)

C5H5N piridina piridino (Py)

* O smbolo Ph representa o radical orgnico fenil

4


Ligantes Aninicos:

Quando estes ons funcionam como ligantes, a terminao "ETO" substituda

por "O"


F- fluoreto fluoro

Cl- cloreto cloro

Br- brometo bromo

I- iodeto iodo

CN- cianeto ciano

Oxinions:


SO4- sulfato sulfato

CH3COO- acetato acetato

CH3COCHCOCH3- acetilacetonato acetilacetonato

C2O42- oxalato oxalato ou oxalo

Ligantes Ambidentados:

Estes ons so assim chamados porque podem se ligar ao metal de duas

maneiras, atravs de tomos diferentes.

Espcie Nome da espcie Ligante Nome do ligante

SCN- tiocianato - SCN- tiocianato

SCN- tiocianato - NCS- isotiocianato

5


NO2- nitrito - ONO- nitrito

NO2- nitrito - NO2- nitro

Outros ligantes aninicos:


H- hidreto hidrido

OH- hidrxido hidroxo

O2- xido oxo

O22- perxido peroxo

NH2- amideto amido

N3- nitreto nitreto

N3- azido azido

NH2- imido imido

Ligantes catinicos:


NH4+ amnio amnio

H3NNH2+ hidraznio hidraznio

6


2.1) Nomenclatura de complexos catinicos e neutros:

A nomenclatura dos complexos catinicos e neutros inicia-se pelo contra-on

(espcie representada fora dos colchetes), se houver, e depois escreve-se os nomes dos

ligantes, em ordem alfabtica. O nome deve ser inteiro, sem separao por espaos ou

hfens. Por ltimo coloca-se o nome do metal (tomo central), seguido pelo seu estado

de oxidao dentro do complexo. O nmero escrito em algarismos romanos e entre

parnteses. Quando existirem vrios ligantes iguais, usa-se o prefixo di, tri, tetra,

penta, hexa etc. No caso dos complexos catinicos, frequente o uso da palavra ON no

comeo do nome. Por exemplo: on tetraminodiclorocobalto (III). Porm, isso pode ser

omitido

O estado de oxidao do metal deve ser um valor tal que, somado s demais

cargas dos ligantes, resulte o valor da carga do complexo. Para determinar esse Nox

basta somar as cargas internas (ligantes dentro dos colchetes), considerando que os

ligantes neutros (molculas), logicamente, tm Nox igual a zero. Tambm fcil ver

que, quando um complexo tem frmula [XXX](SO4), por exemplo, a carga do complexo

s pode ser +2, j que o sulfato tem carga -2. Veja alguns exemplos:

[CoCl2(NH3)4]+ = Tetraminodiclorocobalto (III)

Nox do cobalto: Co + 2 Cl- + 4 NH3 = +1 Co -2 + 0 = +1 Co =

+3

[Co(NO2)(NH3)5] (NO3)2 = Nitrato de pentaminonitrocobalto (III)

Nox do cobalto: Co + NO2- + 5 NH3 = +2 Co -1 + 0 = +2 Co =

+3

[Ni(CO)4] = Tetracarbonilnquel (0)

Nox do nquel: Ni + 4 CO = 0 Ni + 0 = 0 Ni = 0

2.2) Nomenclatura de complexos aninicos:

A nomenclatura dos complexos aninicos feita da mesma forma, porm, o

metal acrescido da terminao "ATO". Veja alguns exemplos:

7


[Ni(CN)4]2- = Tetracianoniquelato (II)

Nox do nquel: Ni + 4 CN- = -2 Ni -4 = -2 Ni = +2

[Fe(CN)6]3- = Hexacianoferrato (III)

Nox do ferro: Fe + 6 CN- = -3 Fe -6 = -3 Fe = +3

O complexo seguinte neutro, porm, foi colocado aqui porque o

formado por duas partes complexas, e uma delas um nion:

[Pt(Py)4] [PtCl4] = Tetracloroplatinato (II) de tetrapiridinoplatina

(II)

Nox da platina: 2 Pt + 4 Py + 4 Cl- = 0 2 Pt + 0 - 4 = 0 Pt = +2

2.3) Nomenclatura de complexos com ligantes em ponte:

Muitos complexos apresentam ligantes em ponte e a nomenclatura se torna um

pouco mais complexa e tambm o clculo do Nox dos metais associados a esses ligantes

pode ser mais trabalhoso. Normalmente usa-se a letra grega m (mi) para indicar um

ligante em ponte. Quando esse ligante (que chamaremos aqui de L) est ligado a partes

iguais (M - L - M), usa-se prefixos como bis, tris, tetraquis etc para indicar o nmero de

partes iguais existentes. Veja alguns exemplos:

8


OBS: No primeiro exemplo h tambm um ligante quelante - o

dietilenodiamino

Veja a seguir outros exemplos:

[Cd(SCN)4] 2+ = Tetratiocianatocdmio (II)

[Zn(NCS)4] 2+ = Tetraisotiocianatozinco (II)

[(NH3)5Cr - OH - Cr(NH3)5] Cl5 = Cloreto de m -hidroxo -

bis[pentaminocromo (III)

H [Co(CO)4] = Tetracarbonilcobaltato (-I) de hidrognio

NH4 [Co(SO3)2(NH3)4] = Tetraaminodissulfitocobaltato (III) de

amnio

Cis - [PtCl2(Et3P)2] = Cis - diclorodi(trietilfosfino)platina (II)

[(NH3)5Cr - O2 - Cr(NH3)5] 4+ = m -peroxo - bis[pentaminocobalto

(III)

9

Documents

Compostos de Coordenacao