aula 9 isomeria e quiralidade de complexos
DESCRIPTION
ISOMERIA DE COMPLEXOSTRANSCRIPT
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Isomeria e Quiralidade de Complexos Prof. Fernando R. Xavier
UDESC 2015
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Histrico
Durante o sculo 19, Werner estudando compostos de
cobalto(III) com amnia e ons cloreto foi capaz de isolar 4
espcies com cores distintas.
Para os dois ltimos casos, um fato intrigante foi observado: Dois compostos com
propriedades fisico-qumicas distintas apresentavam exatamente a mesma
composio qumica.
?
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Fato:
A fmula molecular de um composto de coordenao no fornece informaes
definitivas sobre o arranjo espacial dos ligantes entorno de um centro metlico.
Exemplo: Montar a frmula estrutural do ction complexo
tetraaminobisclorocobalto(III) Um complexo clssico de Werner.
Dois compostos podem ser obtidos partindo-se deste nome!!!
[Co(NH3)4Cl2]+
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Com base na situao anterior, dito que os complexos de Werner com frmula
[Co(NH3)4Cl2]+ so ismeros entre si. Logo, o fenmeno de isomeria pode estar
presente quando uma dada frmula qumica pode apresentar mais de um arranjo
estrutural (plano ou espacial), gerando por consequncia compostos com
propriedades distintas.
Definio:
Os tipos de isomeria mais comuns observados em compostos de coordenao so
os seguintes:
de ligao;
de ionizao
de hidratao
de coordenao
geomtrica
tica
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Resumo:
Ismeros (mesma frmula, diferentes propriedades)
Estruturais (ligaes diferentes)
Espaciais (mesmas ligaes, arranjos diferentes)
De esfera de coordenao
De ligao Geomtricos ticos
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Isomeria de Ligao: Ocorre quando ligantes ambidentados esto presentes no
composto de coordenao.
Exemplo: [Co(NH3)5(NO2)]2+
, NH3(aq)
Nitrito -O (vermelho) Nitrito -N (amarelo)
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Isomeria de Ionizao: Ocorre quando ligantes e contraons presentes em um
composto de coordenao trocam de posio.
Exemplo 1: [Pt(NH3)4Cl2]Br2 e [Pt(NH3)4Br2]Cl2
Exemplo 2: [Cr(NH3)5(SO4)]Br e [Cr(NH3)5Br]SO4
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Isomeria de Hidratao: Ocorre quando um ou mais ligantes aquo so
substitudos pelos contraons.
Exemplo: [Cr(OH2)6]Cl3; [Cr(OH2)5Cl]Cl2 . H2O e [Cr(OH2)4Cl2]Cl . 2H2O
Violeta Verde-claro Verde-escuro
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Isomeria de Coordenao: Ocorre quando diferentes compostos de coordenao
podem ser gerados partindo-se da mesma fmula molecular.
Exemplo: [Co(NH3)6][Cr(CN)6] e [Cr(NH3)6][Co(CN)6]
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Isomeria Geomtrica (N.C. 4):
Considerando os compostos tetracoordenados de platina(II) com ligantes Cl- e NH3
sintetizados por Werner, geometricamente temos duas possibilidades de arranjo
espacial: Tetradrico ou quadrado planar.
Werner isolou dois complexos de cor amarela, no eletrlitos, de frmula
[Pt(NH3)2Cl2], concluindo que se tratavam de espcies quadrado-planares.
cis-[Pt(NH3)2Cl2] C2v
trans-[Pt(NH3)2Cl2] D2h
Para compostos do tipo [MA2B2]
apenas isomeria cis/trans
observada.
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Com trs diferentes tipos de ligantes em um mesmo complexo [MA2BC], a
localizao entre os ligantes do tipo A permitem a localizao das espcies cis e
trans.
cis-[MA2BC]
trans-[MA2BC]
Exemplo: [Pt(NH3)Cl2(PR3)]
cis-[Pt(NH3)Cl2(PR3)]
trans-[Pt(NH3)Cl2(PR3)]
Isomeria Geomtrica (N.C. 4):
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Com os 4 ligantes diferentes entre si em um mesmo complexo ([MABCD]), a
geometria cis/trans especificada com maiores informaes sobre cada espcie.
A-trans-B-[MABCD] A-trans-C-[MABCD] A-trans-D-[MABCD]
Exemplo: [Pt(NH3)BrCl(PR3)]
Br-trans-Cl-[Pt(NH3)BrCl(PR3)]
Br-trans-NH3-[Pt(NH3)BrCl(PR3)]
Br-trans-PR3-[Pt(NH3)BrCl(PR3)]
Isomeria Geomtrica (N.C. 4):
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Isomeria Geomtrica (N.C. 6):
Em complexos octadricos, sistemas do tipo [MA6] ou [MA5B] apresentam apenas
um arranjo geomtrico possvel logo, no so encontrados ismeros.
Entretanto, complexos do tipo [MA4B2] apresentam isomeria cis/trans.
cis-[MA4B2] C2v
trans-[MA4B2] D4h
Exemplo: [CoCl2(en)2]
cis-[CoCl2(en)2] trans-[CoCl2(en)2]
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Isomeria Geomtrica (N.C. 6):
Representao espacial dos complexos cis e trans-[Co(NH3)4Cl2]+.
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Isomeria Geomtrica (N.C. 6):
Em complexos octadricos, sistemas do tipo [MA3B3] apresentam duas
possibilidades: ou os ligantes ficam coordenados de forma perpendicular
(coordenao meridional) ou ocupam uma face do octaedro (coordenao
facial).
mer-[MA3B3] C2v
fac-[MA3B3] C3v
Exemplo: [Co(NH3)3Cl3]
mer-[Co(NH3)3Cl3]
fac-[Co(NH3)3Cl3] 15
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Isomeria Geomtrica (N.C. 6):
Em complexos octadricos, sistemas do tipo [MA2B2C2] apresentam uma srie de
ismeros geomtricos.
trans-[MA2B2C2]
trans-A-[MA2B2C2]
trans-B-[MA2B2C2]
trans-C-[MA2B2C2]
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Isomeria Geomtrica (N.C. 6):
Em complexos octadricos, sistemas do tipo [MA2B2CD] ou [MA3B2C] resultam
em vrias possibilidades de isomeria geomtrica.
fac-[Rh(C 2(H)(PMe3)3] mer-cis-
[Rh(C 2(H)(PMe3)3]
mer-trans-[Rh(C 2(H)(PMe3)3]
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Isomeria tica
Molculas que possuem imagens
especulares no-sobreponveis so ditas
quirais e, estas imagens especulares so
classificadas como ismeros ticos ou
opticamente ativos.
Mas como saber se uma molcula
ticamente ativa? Um equipamento
relativamente simples pode revelar tal
fato: O polarmetro.
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Isomeria tica (N.C. 4)
Assim como em qumica orgnica, onde um carbono considerado quiral
quando seus quatro substituintes so diferentes, um composto de coodenao
tetradrico (N.C. 4) tambm quiral se os quatros ligantes de sua esfera de
coordenao forem diferentes sendo suas imagens especulares no-
sobreponveis.
Exemplo: [Cu(L)2]
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Isomeria tica (N.C. 6)
Como visto anteriormente, muitas so as possibilidades de se encontrar ismeros
geomtricos em compostos octadricos. Aliado a isto, dentro de alguns destes
casos alm de ismeros geomtricos, ismeros ticos podem ser encontrados.
cis-[MA2B2C2] cis-[CoCl2(en)2]
[Mn(acac)3]
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