Desenhe as estruturas de complexos representativos que contenham os ligantes:
edta
edta
Passo 1
O enunciado pede que eu desenhe estruturas de complexos representativos que contenham o ligante
.
Informações dadas (explicitadas):
Informações dadas (explicitadas):
- O ligante é
(etilenodiamino tetraacetato, totalmente desprotonado). - Não há metal especificado, então devo mostrar complexos representativos com metais típicos (ex.:
, , ).
O que vou entregar: instrução passo a passo para desenhar a estrutura do ligante e como ele coordena a um metal, além de três exemplos de complexos representativos com carga e breve descrição geométrica — tudo explicado de forma didática para você poder desenhar na folha durante a prova.
Passo 2
O que é
e como é a sua fórmula estrutural básica.
- Nome longo: etilenodiamino tetraacetato.
- Fórmula condensada (esquemática):
. Use essa sequência para visualizar o esqueleto. - Doadores: dois átomos de nitrogênio (os das aminas) e quatro oxigênios de carboxilato (cada grupo
) — total de 6 átomos doadores quando totalmente desprotonado => denticidade hexadentada.
Explicação curta e essencial: a molécula tem um “esqueleto” etilenoligando duas nitrogens; cada N carrega duas cadeias acetato . Assim, cada N fornece um par eletrônico (doação via N) e cada carboxilato fornece um ou dois oxigênios capazes de coordenar (normalmente um oxigênio coordena, o outro participa da ressonância).
Passo 3
Como o
se liga a um metal (conceito passo a passo, para desenhar):
- Imagine um átomo de metal
no centro. O “envolve” o metal formando até seis ligações coordenadas: duas por nitrogênio e quatro por oxigênios das carboxilatos. - Geometria típica: quando
se comporta como hexadentado ocupa seis sítios de coordenação de um metal de geometria octaédrica (ou deformada). Logo o complexo resultante é geralmente uma esfera de coordenação octaédrica distorcida. - Cada braço amina–acetato forma um anel quelato de cinco átomos (um anel 5-membro) com o metal — esses anéis são responsáveis pela estabilidade (efeito quelato).
Dica prática de desenho: desenhe primeiro o metal como um ponto ou círculo no centro; depois desenhe duas linhas para os nitrogênios (opostos ou ligeiramente deslocados) e quatro linhas para os oxigênios dos carboxilatos, ligando cada uma ao metal com uma linha tracejada ou seta simples indicando “ligação coordenada”.
Passo 4
Instrução detalhada para desenhar o esqueleto do ligante (faça isso primeiro na folha):
- Desenhe a unidade central etileno: escreva
(dois nitrogênios ligados por ). Coloque os dois átomos de N aproximadamente horizontalizados. - Em cada nitrogênio desenhe duas cadeias
para cima e para baixo (total de quatro braços acetato). Cada braço termina em . Use a notação nos oxigênios para lembrar da carga. - Identifique os seis átomos doadores: escreva
e (quatro oxigênios dos carboxilatos). Isso facilita depois ligar ao metal.
Observação visual: cada braço N–CH2–COO^- mais o N central forma um anel de cinco membros quando coordenado ao metal (contando o átomo de metal no anel).
Passo 5
Desenhando o complexo genérico e calculando cargas (fórmula útil para provas):
- Complexo genérico:
onde a carga é dada por
em que
é a carga (número de oxidação) do metal
. Ou seja,
.
Exemplos práticos (calcule mentalmente durante a prova):
Exemplos práticos (calcule mentalmente durante a prova):
- Se
então e o complexo é . - Se
então e o complexo é . - Se
então e o complexo é .
Passo 6
Exemplo 1 — desenhando
:
- Centro: desenhe
(ou apenas no centro e escreva a carga total do complexo depois). - Ligar os dois nitrogênios ao cálcio com linhas coordenadas (N→Ca).
- Ligar quatro oxigênios (cada um de um
) ao cálcio. Desenhe os quatro braços de carboxilato curvados de modo a “abraçar” o cátion, formando quatro pequenas fitas que terminam nos oxigênios coordenados. - Escreva a carga do complexo:
. Geometria: octaédrica/distorcida.
Exemplo 2 — desenhando
:
- Centro: desenhe
no meio. - Mesmo procedimento: dois N e quatro O coordenando.
- Escreva a carga:
. Geometria: octaédrica, frequentemente ligeiramente distorcida por diferenças nos comprimentos de ligação M–N e M–O.
Exemplo 3 — desenhando
:
- Centro: desenhe
. - Faça a mesma envoltura com dois N e quatro O. Em metais de d^9 (como Cu^{2+}) pode ocorrer alguma distorção do octaedro (efeito Jahn–Teller), isto é, ligações axiais alongadas — só um comentário para prova, não muda o esquema básico de desenho.
- Escreva a carga:
.
Passo 7
Aspectos práticos e variações que podem aparecer na prova (o que olhar para não errar):
- Modos de coordenação alternativos: em algumas situações nem todos os quatro oxigênios coordenam (por exemplo, se o ligante estiver parcialmente protonado ou se outro ligante competir), aí a denticidade pode cair (p.ex. 5 ou 4). Se o enunciado disser “
” assume-se hexadentado. - Representação rápida em prova: basta desenhar o metal central, dois traços para N e quatro para O, indicar os braços CH2–COO^- e colocar a carga final calculada por
. Essa é a maneira mais rápida e aceita para “desenhar a estrutura representativa”. - Nome e notação: escreva siempre
e o metal com sua carga, e a carga global do complexo entre colchetes.
Passo 8
Resumo prático — receita de 5 passos para desenhar rápido na prova:
- Escreva o metal
no centro. - Esboce
ao redor (ou apenas dois N em posições opostas/adjacentes). - Desenhe quatro braços
saindo dos N (dois de cada N). - Una cada N e cada
de carboxilato ao metal com uma linha indicando coordenação. - Calcule a carga do complexo por
e escreva .