4- Considere os seguintes compostos
\mathrm{PdCl}_{2} .4 \mathrm{P}_{3} ( 3 íons, 2 \mathrm{Cl}^{-}precipitam com \mathrm{Ag}^{+})
\mathrm{PdCl}_{2} .3 \mathrm{P} \Phi_{3} ( 2 íons, 1 Cl precipitam com \mathrm{Ag}^{+})
\mathrm{PdCl}_{2} .2 \mathrm{P}_{3} ( 0 íons, 0 Cl precipitam com \mathrm{Ag}^{+})
\mathrm{PdCl}_{2} \cdot \mathrm{P} \Phi_{3} \cdot \mathrm{KCl} ( 2 íons, 0 Cl precipitam com \mathrm{Ag}^{+})
\mathrm{PdCl}_{2} .2 \mathrm{KCl} (3 íons, 0 \mathrm{Cl}^{-}precipitam com \mathrm{Ag}^{+})
  • Escreva suas fórmulas, de acordo com a notação utilizada atualmente.

Passo 1

O problema pede para reescrever, na notação atual de compostos de coordenação, as seguintes espécies dadas no enunciado. Para cada uma foi fornecida também a informação experimental sobre o comportamento em solução aquosa (número de íons formados ao dissolver e quantos íons \mathrm{Cl}^- saem como íon livre e precipitam com \mathrm{Ag}^+). Os dados fornecidos são:
\mathrm{PdCl}_{2}\cdot 4\,\mathrm{PPh}_{3} — forma \,3 íons na dissolução e \,2 íons \mathrm{Cl}^- precipitam com \mathrm{Ag}^+.
\mathrm{PdCl}_{2}\cdot 3\,\mathrm{PPh}_{3} — forma \,2 íons na dissolução e \,1 íon \mathrm{Cl}^- precipita com \mathrm{Ag}^+.
\mathrm{PdCl}_{2}\cdot 2\,\mathrm{PPh}_{3} — forma \,0 íons na dissolução e \,0 íons \mathrm{Cl}^- precipitam com \mathrm{Ag}^+.
\mathrm{PdCl}_{2}\cdot \mathrm{PPh}_{3}\cdot \mathrm{KCl} — forma \,2 íons na dissolução e \,0 íons \mathrm{Cl}^- precipitam com \mathrm{Ag}^+.
\mathrm{PdCl}_{2}\cdot 2\,\mathrm{KCl} — forma \,3 íons na dissolução e \,0 íons \mathrm{Cl}^- precipitam com \mathrm{Ag}^+.
Essas são todas as informações dadas; a tarefa é escrever as fórmulas segundo a notação atual, compatíveis com os dados experimentais acima.

Passo 2

Conceitos essenciais (explicação didática curta e prática para aplicar na prova):
  • Em compostos de coordenação, ligantes neutros (como \mathrm{PPh}_3, trifenilfosfina) não mudam a carga do centro metálico; ligantes cloreto ( \mathrm{Cl}^-) são aniônicos e cada um contribui com carga -1.
  • O paládio aqui vem de \mathrm{PdCl}_2, o que implica estado de oxidação \mathrm{Pd}^{2+} no complexo (ou seja, o metal precisa de carga total +2 antes de balanço com ligantes).
  • Quando um complexo é iônico, escrevemos a unidade do complexo entre colchetes e as contra-cargas como contra-íons fora dos colchetes: por exemplo, um cátion \left[\mathrm{Pd}(\text{ligantes})\right]^{2+} será acompanhado por \mathrm{Cl}^- para neutralizar.
  • Experimentalmente: o número de íons formados na dissolução equivale ao número total de partículas (cátion(es) + ânion(ões)) em solução; o número de \mathrm{Cl}^- que precipitam com \mathrm{Ag}^+ é o número de cloretos livres (não coordenados ao Pd). Usamos essas duas informações para descobrir a fórmula iônica correta.
    Exemplo rápido de aplicação: se ao dissolver algo observamos \,3 íons e \,2 \mathrm{Cl}^- precipitam, isso sugere um cátion poliatômico mais dois \mathrm{Cl}^- livres — i.e., fórmula do tipo \left[\text{complexo}\right]\mathrm{Cl}_2.

Passo 3

Analisando \mathrm{PdCl}_{2}\cdot 4\,\mathrm{PPh}_{3} com os dados: forma \,3 íons e \,2 \mathrm{Cl}^- precipitam.
  • Se há \,2 \mathrm{Cl}^- livres, isso indica que existem dois cloretos como contra-íons fora do complexo.
  • Logo o complexo central é um cátion com carga +2. Como \mathrm{PPh}_3 é neutro, a fórmula do cátion deve ser \left[\mathrm{Pd}(\mathrm{PPh}_3)_4\right]^{2+}.
  • Escrevendo o sal completo: o cátion \left[\mathrm{Pd}(\mathrm{PPh}_3)_4\right]^{2+} acompanhado por \,2 \mathrm{Cl}^- dá exatamente \,3 íons em solução ( 1 cátion + 2 ânions) e \,2 \mathrm{Cl}^- livres para precipitar.
  • Fórmula na notação atual:
\left[\mathrm{Pd}(\mathrm{PPh}_3)_4\right]\mathrm{Cl}_2

Passo 4

Analisando \mathrm{PdCl}_{2}\cdot 3\,\mathrm{PPh}_{3} com os dados: forma \,2 íons e \,1 \mathrm{Cl}^- precipita.
  • Um \mathrm{Cl}^- livre significa que há exatamente um cloreto fora do complexo.
  • Para obter apenas mais um íon além do complexo (total \,2 íons), o complexo deve ser um cátion monovalente: \left[\mathrm{PdCl}(\mathrm{PPh}_3)_3\right]^+. Aqui há um cloreto coordenado (ligante) e um cloreto como contra-íon livre.
  • Portanto a fórmula do sal é:
\left[\mathrm{PdCl}(\mathrm{PPh}_3)_3\right]\mathrm{Cl}

Passo 5

Analisando \mathrm{PdCl}_{2}\cdot 2\,\mathrm{PPh}_{3} com os dados: forma \,0 íons e \,0 \mathrm{Cl}^- precipitam.
  • Zero íons significa que o composto é neutro molecular em solução: nenhum contra-íon livre.
  • Zero \mathrm{Cl}^- precipitáveis indica que ambos os cloretos estão coordenados ao paládio (nenhum cloreto livre).
  • A fórmula neutra coerente e muito conhecida é:
\mathrm{PdCl}_2(\mathrm{PPh}_3)_2
que é uma espécie neutra (não iônica) e portanto não libera \mathrm{Cl}^- livres.

Passo 6

Analisando \mathrm{PdCl}_{2}\cdot \mathrm{PPh}_{3}\cdot \mathrm{KCl} com os dados: forma \,2 íons e \,0 \mathrm{Cl}^- precipitam.
  • \,0 cloretos precipitáveis significa que todos os cloretos estão coordenados ao paládio (não há \mathrm{Cl}^- livres).
  • A presença de \mathrm{KCl} sugere que um \mathrm{K}^+ é contra-íon para um ânion complexo.
  • Para consumir todos os cloretos como ligantes e ainda ter um ânion total, o complexo provável é \left[\mathrm{PdCl}_3(\mathrm{PPh}_3)\right]^- (Pd em +2 com três \mathrm{Cl}^- ligados dá carga -1 no anião complexado).
  • O sal correspondente com potássio é:
\mathrm{K}\left[\mathrm{PdCl}_3(\mathrm{PPh}_3)\right]
que se dissocia em \mathrm{K}^+ e \left[\mathrm{PdCl}_3(\mathrm{PPh}_3)\right]^- — exatamente \,2 íons e sem \mathrm{Cl}^- livres.

Passo 7

Analisando \mathrm{PdCl}_{2}\cdot 2\,\mathrm{KCl} com os dados: forma \,3 íons e \,0 \mathrm{Cl}^- precipitam.
  • \,0 cloretos precipitáveis indica que todos os cloretos estão coordenados ao paládio.
  • Dissolver formando \,3 íons sugere dois cátions idênticos ( \,2 \mathrm{K}^+) e um anião complexo poliatômico \left[\mathrm{PdCl}_4\right]^{2-}.
  • A fórmula que respeita essas observações é o sal dipotássico do ânion tetrachloropalladato:
\mathrm{K}_2\left[\mathrm{PdCl}_4\right]

Resposta

\left[\mathrm{Pd}(\mathrm{PPh}_3)_4\right]\mathrm{Cl}_2
\left[\mathrm{PdCl}(\mathrm{PPh}_3)_3\right]\mathrm{Cl}
\mathrm{PdCl}_2(\mathrm{PPh}_3)_2
\mathrm{K}\left[\mathrm{PdCl}_3(\mathrm{PPh}_3)\right]
\mathrm{K}_2\left[\mathrm{PdCl}_4\right]

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