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COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO de Metais de Transição
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Metais de transição naTabela Periódica
* A semi-reacção para a qual foram calculados os valores é M2+(aq) + 2e-→ M(s), à excepção de Sc e Cr, para os quais a reacção considerada é M3+(aq) + 3e-→ M(s).
0,34-0,25-0,28-0,44-1,18-0,74-1,2-1,63-2,08Potencial de redução padrão (V)*
--64606664747781M3+
7269757780858890-M2+
128124125126135130134147162M
Raio atómico (pm)
3578339332312956325029862828265023893ª
1958175116451561150915911413130912352ª
7457367607597176526506586311ª
Energia de ionização
1,91,91,91,81,51,61,61,51,3Electronegatividade
3d83d73d63d53d43d33d23d1[Ar]M3+
3d93d83d73d63d53d43d33d2-M2+
4s13d104s23d84s23d74s23d64s23d54s13d54s23d34s23d24s23d1M
Configuração electrónica
CuNiCoFeMnCrVTiSc
Configuração electrónica e outras propriedades dos metais da 1ª série de transição
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Estados de Oxidação de Metais de Transição
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3 3,4 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3 2, 3 2 1, 2 2 4, 5 4, 6 4, 6,
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Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd 3 4 3,4, 5 2,3,4, 2,3,4, 2,3,4, 1, 3 2, 4 1 2 5, 6 5,6,7 5,6,7, 8
La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 3 4 3, 4,
5 2,3,4, 2,3,4, 3,4,5, 1, 3 2, 4 1, 3 1, 2
5, 6 5,6,7 6,7,8
1ª série de transição
Escândio Titânio Vanádio
Crómio Manganês Ferro
Cobalto Níquel Cobre
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Importância dos complexos de metais de transição
Os complexos de metais de transiçãoapresentampropriedades químicas, ópticas e magnéticasvariadas. Os complexos de metais de transição sãoimportantes emcatálise, síntese de materiais, fotoquímica e em sistemas biológicos.
Cores de complexos de metais de transição
[Fe(H2O)6]3+
[Co(H2O)6]2+
[Ni(H2O)6]2+
[Cu(H2O)6]2+
[Zn(H2O)6]2+
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COMPLEXOS
Compostos de coordenaçãoUm composto de coordenação contém pelo menos um complexo.
Um complexo contém um catião metálico central ligado a umaou mais moléculas ou iões.
As moléculas ou iões que rodeiam o metal num complexo são denominadosligandos.Um ligando tem pelo menos um par de electrões de valência não compartilhado
H
O
H
• • •• • •
H
N
HH • •••Cl• •
••
-
••C O••
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EXEMPLO de um complexo
Número de coordenação = 4Complexo tetradentado
Cores variadas de complexos de pentamino cobalto
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O átomo do ligando que se encontra directamente ligado aocentro metálico denomina-se átomo dador.
H
O
H
• • •• • •
H
N
HH
O número de átomos dadores que circundam o centro metálicoé o número de coordenação.
Ligandos com:Um átomo dador monodentadoDois átomos dadores bidentado
Três ou mais átomos dadores polidentado
H2O, NH3, Cl-
EtilenodiaminaNH2-CH2-CH2-NH2
EDTA [(OOCCH2)2-N-CH2-CH2-N(CH2COO)2]4-
LigandosMonodentados/Polidentados
LIGANDO MONODENTADOLigando que se coordena por apenas um átomo ao elementocentral
LIGANDO BIDENTADO, TRIDENTADO, ...Ligando que se coordena por dois, três, .... átomos ao elemento central
LIGANDO POLIDENTADO ou QUELANTELigando que se pode coordenar por mais que um átomo aoelemento central.
ANÉIS DE QUELAÇÃOCiclos constituídos pelo elemento central e pela cadeia do ligando entre os átomos coordenantes
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Tris(etilenodiamina) níquel(II) [Ni(en)3]2+
H2N CH2 CH2 NH2• • • •
Ligando bidentadoLigando polidentado
(EDTA)
Os ligandos bidentados e polidentados denominam-se agentesquelantes
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Ligando polidentado (hexadentado)Ácido EtilenoDiaminoTetrAcético (EDTA)
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Diferença entre Ligando e Contra-ião
Diferença entre Ligando e Contra-ião
Laranja
Rosa
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Composto de coordenação
Contra-iões
Ião complexo
LigandosNúmero de
Coordenação(1 + 5 = 6)
Catião metálico
Complexos em Sistemas Biológicos: a Hemoglobina
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Complexos em Sistemas Biológicos: a Hemoglobina
Ligandos:Porfirina no plano (átomos coordenantes = N)Aminoácido axial (His: coordenação N)Sexta posição livre para aceitar O2
Grupo hemo da hemoglobina:
Metal central = FeCoordenação octaédrica
Fe
Complexos em Sistemas Biológicos: a Hemoglobina
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Cálculo de números de oxidação de metais em complexos
Quais são os números de oxidação dos metais emK[Au(OH)4] e [Cr(NH3)6](NO3)3 ?
OH- tem uma carga -1
K+ tem uma carga +1
n.o (Au) + 1 + 4x(-1) = 0
n.o.(Au) = +3NO3
- tem uma carga -1
NH3 tem carga 0
n.o(Cr) + 6x(0) + 3x(-1) = 0
n.o(Cr) = +3
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Preencher a tabela
K2[NiEDTA]
[NiBr2(PEt3)2]
[Cu(H2O)4]SO4.H2O
[CoCl2(en)2]Cl
Na2[Zn(CN)4]
Número de coordenação
do metal
Contra-ião
Átomos doadores
dos ligandos
LigandosIão metálico central
Composto de coordenação
Zn2+
Co3+
Cu2+
Ni2+
Ni2+
CN-
Cl-, en
H2O
Br-, PEt3
EDTA
C
Cl, N
O
Br, P
N, O
Na+
Cl-
SO42-
-
K+
4
6
4
4
6