Considere o complexo
.
a- Qual o seu nome?
b- Indique o número de oxidação da espécie central, o número de coordenação e a geometria adotada.
c- Indique quantos anéis quelatos possui a molécula e quantos átomos há em cada anel. en
.
a- Qual o seu nome?
b- Indique o número de oxidação da espécie central, o número de coordenação e a geometria adotada.
c- Indique quantos anéis quelatos possui a molécula e quantos átomos há em cada anel. en
Passo 1
O enunciado dá o complexo
, onde
.
As perguntas são:
As perguntas são:
- Qual o nome desse complexo?
- Indique o número de oxidação da espécie central, o número de coordenação e a geometria adotada.
- Quantos anéis quelatos possui a molécula e quantos átomos há em cada anel.
Passo 2
Entendendo o que diz o enunciado (sem resolver ainda): o complexo é um cátion poliatômico
. O ligante
(etilenodiamina, também chamado de etano-1,2-diamina) é um ligante neutro e bidentado (tem duas átomos doadores: os dois nitrogênios). Há três ligantes
ligados ao níquel. Essas informações bastam para nomear seguindo regras de nomenclatura de complexos de coordenação e para determinar oxidação, coordenação e geometria.
Passo 3
Como nomear o complexo (parte a): regras básicas que vou usar:
- Para cátions, o nome do complexo vem antes do nome do contra-íon (aqui não há contra-íon especificado, só o íon complexo).
- Primeiro vem o nome dos ligantes em ordem alfabética (prefixos multiplicativos como di-, tri- não contam na ordenação por letra; mas eu preciso indicar quantos ligantes usando prefixos especiais quando o ligante é polidentado).
- Para três ligantes idênticos bidentados, usa-se o prefixo multiplicativo apropriado e, para ligantes com nomes que já têm números ou hífen, utiliza-se a forma sistemática. O nome sistemático do ligante
é (em inglês) ou em português comum diz-se etilenodiamina. - Depois do(s) ligante(s) vem o nome do metal com a sua valência em algarismos romanos entre parênteses.
Aplicando: há três ligantes etilenodiamina (cada um bidentado). O prefixo para três é “tris” quando o ligante é polidentado ou quando o nome do ligante já contém hífen ou parêntese. Assim, o nome comum em português fica: tris(etilenodiamina) níquel(II). A forma IUPAC mais sistemática é: tris(etano-1,2-diamina)níquel(II). Como o complexo é iônico e tem carga
, podemos indicar também “íon” se quisermos. Portanto o nome desejado é, por exemplo,
(ou
).
Passo 4
Determinar o número de oxidação do metal (parte b, primeiro item): método e cálculo.
- Regra: a soma das cargas (oxidações) dos componentes do complexo deve igualar a carga total do complexo.
- O ligante
é neutro (não carrega carga). Então cada ligante contribui com para a carga total. - Seja
o número de oxidação do . Então
porque a carga total do complexo é
.
- Daí
Portanto o número de oxidação do níquel é
. (Dica prática para prova: ligantes neutros não alteram a carga, ligantes aniônicos somam carga negativa; sempre escreva a equação da soma para não errar.)
Passo 5
Determinar o número de coordenação (parte b, segundo item): conceito e contagem.
- Definição: número de coordenação é o número de átomos-doador do metal, ou seja, quantos átomos doadores estão efetivamente ligados ao metal.
- O ligante
é bidentado: cada molécula de doa dois pares eletrônicos (um de cada N) para o metal. Em notação, dizemos que a denticidade de é . - Como existem três ligantes
, o número total de átomos-doador é
Logo o número de coordenação do
neste complexo é
.
Passo 6
Determinar a geometria (parte b, terceiro item): por que octaédrica?
- Regra empírica: íons com número de coordenação
geralmente adotam geometria octaédrica (os seis ligantes/dispostos nos vértices de um octaedro em torno do metal). - No caso de três ligantes bidentados simétricos como
, a disposição mais estável e comum é octaédrica, com cada ligante ocupando duas posições adjacentes do octaedro formando ângulos adequados. - Conclusão: a geometria adotada é octaédrica (ou seja, geometria de coordenação
).
Passo 7
Quantos anéis quelatos e tamanho de cada anel (parte c): explicação detalhada do que é um anel quelato e contagem.
- Definição breve: quando um ligante polidentado se liga ao mesmo átomo central por dois (ou mais) átomos doadores formando um ciclo que inclui o metal, esse ciclo é chamado de anel quelato.
- No caso de
, os dois átomos doadores são os dois nitrogênios. Entre esses nitrogênios há duas unidades ligadas em cadeia. Ao fechar o ciclo com o átomo de níquel, o anel contém os seguintes átomos na sequência: — (do primeiro grupo amino) — — — (do segundo grupo amino) e volta ao . - Contando os átomos do anel: isso dá
átomos (o mais os dois e os dois do etileno). Em notação:
- Como há três ligantes
independentes, cada um forma um desses anéis quelatos. Logo o complexo possui anéis quelatos, cada um com átomos.
Passo 8
Breve reforço prático (dica de prova): memorize que
é bidentado e forma anéis de 5 membros; três
em torno de um metal dão número de coordenação
e geometria octaédrica. Para nomear use “tris(…)” e escreva a valência do metal em algarismos romanos.
Resposta
a)
(nome sistemático:
).
b) número de oxidação do metal: ; número de coordenação:
; geometria: octaédrica.
c) possui anéis quelatos, cada anel contendo
átomos.
b) número de oxidação do metal:
c) possui