Defina Esfera de Coordenação Interna e Esfera de Coordenação Externa.
Passo 1
O que o enunciado pede: definir claramente o que é a “Esfera de Coordenação Interna” e a “Esfera de Coordenação Externa”.
Informações relevantes que temos (implícitas no pedido):
- É preciso explicar o que cada termo descreve em torno de um átomo ou íon central.
- Devemos distinguir o que pertence ao complexo (ligantes ligados diretamente) do que fica “ao redor” sem ligação coordenada direta.
- É útil mostrar exemplos práticos e como identificar cada esfera em fórmulas químicas.
Passo 2
Definição e conceitos básicos que preciso que você entenda primeiro (passo-a-passo, sem pressa).
- Ligante: átomo, íon ou molécula que doa um par de elétrons para um centro metálico, formando uma ligação coordenada (às vezes chamada de ligação dativa).
- Número de coordenação (coordination number): é o número de átomos-doador ligados diretamente ao centro metálico. Ex.: se seis moléculas de água estão ligadas a um íon ferro, o número de coordenação é
. - Notação habitual: em química de complexos, o conjunto que contém o metal e os ligantes diretamente ligados é escrito entre colchetes, por exemplo
. Isso já dá uma pista prática sobre quem está na esfera interna.
Passo 3
Definição detalhada — Esfera de Coordenação Interna.
- A Esfera de Coordenação Interna é o conjunto formado pelo íon ou átomo central e pelos ligantes que estão ligados diretamente a ele por ligações de coordenação (ligação metal–ligante).
- Em termos práticos: tudo que estiver ligado por pares de elétrons ao metal (ou centro) faz parte da esfera interna.
- Propriedades e como identificar:
- Os ligantes da esfera interna determinam a geometria (por exemplo, octaédrica, tetraédrica, quadrado-planar) e o número de coordenação.
- Na fórmula do complexo, os ligantes da esfera interna aparecem dentro dos colchetes. Exemplo concreto: em
, a esfera interna é — os quatro estão ligados diretamente ao cobre. - Ligação típica: ligação coordenada (par eletrônico do ligante → orbital do metal).
Passo 4
Definição detalhada — Esfera de Coordenação Externa.
- A Esfera de Coordenação Externa é o conjunto de íons, moléculas de solvente ou outras espécies que estão associadas ao complexo, mas que não estão ligados diretamente ao centro metálico por ligação de coordenação.
- Tipos de interações na esfera externa:
- Interações iônicas (contra-íons que neutralizam a carga do complexo),
- Interações por ponte de hidrogênio,
- Interações de van der Waals ou solvatização (moléculas de solvente próximas).
- Como identificar na prática:
- Essas espécies aparecem fora dos colchetes. No exemplo
, o está fora dos colchetes: é parte da esfera externa (contra-íon) e não está ligado diretamente ao ferro. - Moléculas de solvente intimamente associadas mas não ligadas coordenadamente também pertencem à esfera externa.
- Essas espécies aparecem fora dos colchetes. No exemplo
Passo 5
Comparação direta (resumo prático) — para gravar bem na prova.
- Esfera Interna:
- Composição: centro metálico + ligantes ligados diretamente.
- Notação: dentro dos colchetes
. - Papel: determina geometria, número de coordenação, propriedades eletrônicas e reatividade de ligação.
- Exemplo: em
, a esfera interna é (seis ligados ao cobalto).
- Esfera Externa:
- Composição: contra-íons, moléculas de solvente, outras espécies não ligadas coordenadamente.
- Notação: fora dos colchetes.
- Papel: estabiliza carga, participa de solvatização, pode influenciar solubilidade e transporte, mas não altera diretamente a geometria de coordenação.
- Exemplo: em
, os dois estão na esfera externa.
Passo 6
Exemplos adicionais e dicas para a prova (jeito rápido de identificar sob pressão).
- Dica 1: sequência rápida na fórmula — tudo dentro de
→ esfera interna; fora → esfera externa. - Dica 2: contar o número de doadores diretamente ligados ao metal = número de coordenação (ex.:
, , etc.). Isso pertence à esfera interna. - Exemplo prático 1:
. Aqui a esfera interna é ; não há contra-íon escrito (pode haver na formula completa), e o número de coordenação é . - Exemplo prático 2:
. Esfera interna: . Esfera externa: três . - Breve nota sobre mecanismos redox/reativos: em reações do tipo “inner-sphere” um ligante da esfera interna atua como ponte; em “outer-sphere” a transferência ocorre sem trocar ligantes internos — é bom conhecer o termo, mas não é necessário decorar detalhes a menos que a prova peça.
Resposta
Esfera de Coordenação Interna: conjunto formado pelo íon/átomo central e pelos ligantes ligados diretamente a ele por ligações de coordenação; normalmente aparece dentro dos colchetes na fórmula do complexo e determina o número de coordenação e a geometria do complexo.
Esfera de Coordenação Externa: conjunto de contra-íons, moléculas de solvente ou outras espécies associadas ao complexo, mas não ligadas diretamente ao centro; aparece fora dos colchetes na fórmula e participa de estabilização eletrostática e solvatização, sem formar ligações coordenadas diretas.