INORGANICA COMPOSTOS DE COORDENAÇAO pdf

ATIVIDADE 1 Defina os seguintes termos a Complexo de coordenação É uma espécie química formada por um átomo ou íon metálico central geralmente um metal de transição ligado a um conjunto de moléculas ou íons denominados ligantes através de ligações covalentes dativas ou coordenadas A região do metal mais os ligantes constitui o complexo b Ligante monodentado e polidentado Monodentado é aquele que possui um único átomo doador capaz de coordenarse ao metal Ex amônia NH3 água H2O cloreto Cl Polidentado possui dois ou mais átomos doadores que podem se ligar simultaneamente ao metal formando estruturas em forma de anel estrutura quelada Ex etilenodiamina en que é bidentado e EDTA hexadentado c Número de coordenação É o número total de ligações que um metal central faz com os átomos doadores dos ligantes no complexo Ele depende tanto do tamanho do metal quanto dos ligantes Ex no complexo CuNH342 o número de coordenação é 4 d Constante de formação Kf ou log β É a constante de equilíbrio associada à formação de um complexo a partir do metal livre e dos ligantes Ela quantifica a estabilidade termodinâmica do complexo Quanto maior o valor de Kf ou log β mais estável é o complexo e Constante de dissociação Kd É o inverso da constante de formação Representa a tendência do complexo se dissociar em metal e ligantes livres Quanto menor o Kd maior a estabilidade do complexo Estudo Dirigido Compostos de Coordenação 2 Escreva a equação do equilíbrio químico para a formação do complexo CuNH₃₄² a partir de Cu² e NH₃ Cu2aq 4NH3 aq CuNH342 aq 3 Explique o que significa uma constante de formação elevada Qual a implicação para a posição do equilíbrio Uma constante de formação elevada indica que o equilíbrio da reação está fortemente deslocado para a formação do complexo ou seja a maior parte do metal e dos ligantes está presente na forma complexada com pouca quantidade de espécies livres no meio Isso reflete uma alta estabilidade termodinâmica do complexo 4 Discuta como os seguintes fatores afetam o equilíbrio de complexação a pH do meio Ligantes que são bases de Lewis como NH3 OH ou EDTA4 podem ser protonados em pH ácido perdendo sua capacidade de coordenação Assim em meio ácido a formação de complexos geralmente diminui b Concentração dos ligantes Aumentar a concentração dos ligantes desloca o equilíbrio para a formação do complexo princípio de Le Chatelier Se a concentração diminuir o equilíbrio favorece a dissociação c Competição entre ligantes Se houver outros ligantes no meio que tenham afinidade maior pelo metal eles podem deslocar o equilíbrio formando outros complexos Isso depende das constantes de formação relativas d Natureza eletrônica do metal Metais com maior carga menor raio iônico e orbitais disponíveis mais adequados tendem a formar complexos mais estáveis Além disso aspectos como eletronegatividade configuração eletrônica e características dos orbitais d influenciam bastante e Temperatura Se a formação do complexo for exotérmica libera calor aumentar a temperatura desloca o equilíbrio para a dissociação favorecendo reagentes Se for endotérmica o aumento de temperatura favorece a formação do complexo 5 Explique por que complexos com ligantes quelantes como EDTA são geralmente mais estáveis do que com ligantes monodentados Isso é explicado pelo efeito quelato que tem base tanto entálpica quanto entrópica Quando um ligante polidentado se liga ao metal ele substitui vários ligantes monodentados o que resulta num aumento da entropia do sistema mais partículas livres geralmente solvente Além disso os anéis formados no complexo quelato são geralmente estáticamente mais resistentes à dissociação Isso torna o complexo com ligantes quelantes significativamente mais estável 6 Um químico adiciona HCl à solução de Nien₃² e observa o desaparecimento da cor característica a O que ocorreu com o equilíbrio químico O aumento da concentração de H promove a protonação do ligante etilenodiamina en que perde sua capacidade de coordenação com o níquel Isso leva à dissociação do complexo liberando Ni2 e ligantes protonados b Qual é o papel dos íons H nesse sistema Os íons H competem com o metal pelo ligante protonando os grupos amino NH2 do en transformando os em NH3 que não atuam mais como doadores de par de elétrons Isso desloca o equilíbrio para a dissociação do complexo 7 Um experimento mostra que a adição de Ag a uma solução contendo FeCN₆⁴ resulta em precipitação de AgCN a Explique esse comportamento com base em deslocamento de equilíbrio O Ag reage com CN livres ou fracamente ligados para formar AgCN um precipitado altamente insolúvel Isso reduz a concentração de CN livre deslocando o equilíbrio da dissociação do complexo FeCN64 para liberar mais CN até que o equilíbrio se ajuste b Qual é o efeito da remoção do ligante livre do sistema Quando o ligante livre CN é removido do sistema pela formação de AgCN o equilíbrio se desloca na direção da dissociação do complexo para repor o CN perdido Isso pode levar à decomposição parcial ou total do complexo 8 Um equilíbrio de complexação está representado por Cu² 4 NH₃ CuNH₃₄² O que ocorre com o equilíbrio ao a Adicionar mais NH₃ Desloca o equilíbrio para a direita favorecendo a formação do complexo b Adicionar HCl concentrado O H do HCl protona o NH3 formando NH4 que não é um bom ligante Isso reduz a concentração de NH3 livre deslocando o equilíbrio para a esquerda dissociação do complexo c Aquecer a solução sabendo que a reação é exotérmica O aumento da temperatura desfavorece a formação do complexo deslocando o equilíbrio para a esquerda dissociação conforme prevê o princípio de Le Chatelier