Aula de complexos, Slides de Química Inorgânica. Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF)
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rafaela_lima27 de Novembro de 2015

Aula de complexos, Slides de Química Inorgânica. Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF)

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Estudo dos Complexos de Metais de Transição
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Estudo dos complexos dos metais de transição

Estudo dos complexos dos metais de transição

Prof. José Gilberto da Silva

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

COMPLEXOS

Composto Complexo, complexo de coordenação e composto de coordenação: apresenta uma espécie central ligada a íons ou moléculas, que são denominados ligantes.BS.: A espécie central pode ser um cátion, ânion ou um átomo neutro

Ex.:

Complexo Espécie Central Ligantes

[AuCl2]- Au (I) cloreto

[Co(NH3)6]3+ Co (III) amônia

[Cr(CO)6] Cr (0) CO

Formação de um complexo

Alfred Werner, 1893: Químico Suíço, propôs conceitos sobre a estrutura dos complexos.

Os metais têm uma valência primária – que identificamos como número de oxidação – e uma valência secundária – que corresponde ao número de coordenação.

Cu ( H2O )42+

espécie central

ligante Nº de

coordenação

Espécie central – Cu2+

Ligante – H2O

Nº coordenação - 4

Co Cl ( NH3 )52+ Espécie central

ligantes Nº de coordenação ( 1+5 = 6)

Espécie central – Co+

Ligantes – Cl - e NH3

Nº coordenação - 6

Ligantes: Classificação estrutural

monodentados – ligantes que doam um par de elétrons

polidentados – (bidentado , tridentado ,..) - ligantes doadores de mais do que um par de elétrons ao átomo central

e

A molécula 1,2 – diaminoetano liga – se ao metal central por dois pares de elétrons ( um de cada átomo do N desta molécula)

Ligação Bidentada

EDTA: EthyleneDiamineTetrAcetic acid.(ácido etilenodiamino tetra-acético). É um composto orgânico que age como ligante polidentado, formando complexos muito estáveis com diversos centros metálicos.

EDTA

Estereoquímica dos complexosdos metais de transição

Número de coordenação e geometria mais comuns

[CuCl2]-, [Ag(NH3)2]+, [AuCl2]- e HgCl2

Linear – corresponde a nº coordenação dois , 2

Variam de 2 a 12, e os mais comuns são 2, 4, 5 e 6.

Praticamente se aos cátions: Cu+, Ag+, Au+ e Hg2+

Número de coordenação quatro, 4

Podem ser Tetraédricos ou Quadráticos

Tetraédricos: ocorrem com metais que não possuem as configurações d8 ou s1d7

[BF4]-, [AlCl4]-, [Li(H2O)4]+, [Ni(CO)4] e [Zn(NH3)4]2+

Quadráticos: ocorrem com metais que possuem as configurações d8 ou s1d7

[Pt(NH3)4]2+, [Ir(CO)Cl(PPh3)2], [PdCl4]2- e [AuCl4]-

Geometria dos íons complexos

Ag(NH3)2+ Zn(NH3)42+ Ni(NH3)62+Pt(NH3)42+

Número de coordenação seis, 6:

São os mais numerosos entre todos. Sua geometria é octaédrica

Complexos quelatos e com ligante em ponte

A espécie central é complexada a um ligante bidentado ou polidentado, formando um anel.

Cl

Au

Cl Cl

Cl

Cl Au

Cl

Ligante monodentado em ponte

Di-cloro-bis[dicloroouro(III)]

Ligante EDTA complexado ao metal

Isomeria nos complexos

Pt

Cl

Cl

NH3

NH3 Pt

Cl

Cl

NH3

H3N

Apresentam mesma fórmula empírica com propriedades físicas e química diferentes

Cis-[Pt(NH3)2Cl2 Trans-[Pt(NH3)2Cl2

Simetria dos compostos complexos

É um plano que intercepta um objeto, dividindo ao meio, de forma que cada metade seja a imagem especular da outra

Pt

Cl

Cl

NH3

NH3

Cis-[Pt(NH3)2Cl2

Pt Cl

Cl

NH3

H3N

Trans-[Pt(NH3)2Cl2

2 plano de simetria 3 plano de simetria

Número de íons em compostos complexos

Em complexos iônicos, sua carga é balanceada por um ou mais íons de carga opostas, denominados contraíons

[Co(NH3)6]3+ + 3Cl-

[Co(NH3)6]Cl3

[Cr(CO)5]2- + Na+

Na2[Cr(CO)5]

Aplicações dos complexos

Produtos de limpeza – O EDTA é um agente complexante capaz de formar quelatos com metais como Ca2+ Mg2+, criando um complexo iónico solúvel evitando a fixação cálcio em tubagens e materiais

Química

Limpar ferrugem – o oxido de ferro é insolúvel em água, mas dissolve – se na presença de ácido oxálico dando origem ao ião complexo trioxalato ferrato (III) [ Fe ( C2O4)3 ]3 – solúvel

Metalurgia

Processos de extracção de metais nobres , prata e ouro , a partir do minério

4 Au(s) + 8 CN – (aq) + O2 (g)  4 [ Au ( CN)2 ] – ( aq) + 4HO – (aq)

Zn(s) +2 [ Au ( CN)2 ] – ( aq) [ Zn ( CN)4 ]2 – ( aq) + Au(s)

Medicina

Um dos complexos de maior sucesso na área da terapêutica é a cisplatina [Pt(NH3)2Cl2]

Este complexo tem a capacidade de se introduzir nas cadeias de ADN do núcleo das células .Como consequência desta introdução anómala na cadeia ADN , a célula deixa de se replicar o que permite que a cisplatina seja um instrumento eficaz na cura do cancro É injectada nas células tumorais o que as impede de se replicarem.

Possui no entanto grandes efeitos secundários a nível renal

cisplatina [Pt(NH3)2Cl2]

EDTA é um composto orgânico que age como ligante polidentado, formando complexos muito estáveis com diversos iões metálicos. Devido a isso, é usado como preservante do sangue, pois "inactiva" os iões de cálcio, que promovem a coagulação sanguínea.

Medicina

Esta habilidade de complexar e assim "inactivar" iões metálicos é também usada como antídoto para envenenamento por chumbo

Medicina

Complexos de gadolínio utilizam – se na Imagiologia Médica formando o complexo DOTA

DOTA – ácido 1,4,7,10 –tetraazaciclododecano-1,4,7,10- teraacético – gadolínio , que actua como agente de contraste na ressonância magnética nuclear - RMN

Industria

Complexos de európio podem ser usados em sistemas luminescentes

Complexos de európio e térbio são usados em pigmentos para tintas

Bioquímica

A molécula de hemoglobina (C2952H4664O832N812S8Fe4) é um complexo de ferro , podendo ser dividida em mais de 500 aminoácidos. A parte principal da molécula é um anel heterocíclico contendo um átomo de ferro. Este átomo de ferro é o responsável por manter o oxigénio ligado à molécula e assegurar o transporte de oxigénio no sangue .

A Cor

• Quando a luz branca incide sobre um material, algumas radiações são absorvidas outras podem ser transmitidas e outras reflectidas

Componente da luz branca . Vermelho, verde,azul; reflectidas pelo branco, absorvidas pelo preto e transmitidas por objectos transparentes incolores

A cor resulta da absorção selectiva de radiação visível

A Cor

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