Determine o estado de oxidação e o número de coordenação da espécie metálica em cada um dos complexos abaixo.
\left[\mathrm{Ru}(\mathrm{acac})_{2} \mathrm{Cl}_{2}\right]

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para a espécie \left[\mathrm{Ru}(\mathrm{acac})_{2}\mathrm{Cl}_{2}\right]: (1) o estado de oxidação do metal rutênio e (2) o número de coordenação do metal. As informações relevantes do enunciado são: a fórmula do complexo e os ligantes presentes — dois ligantes \mathrm{acac} e duas \mathrm{Cl}. O complexo é escrito sem carga global explícita (ou seja, é neutro).

Passo 2

Vamos relembrar o que é estado de oxidação e como calculá-lo. Estado de oxidação é um número fictício que representa a carga que o metal teria se todos os ligantes fossem completamente iônicos. A regra prática para complexos neutros é:
\text{(estado do metal)} + \sum(\text{cargas dos ligantes}) = \text{carga total do complexo}.
Aqui vamos chamar o estado de oxidação do rutênio de \,x\,. O complexo é neutro, então a soma deve dar 0:
x + \text{soma das cargas dos ligantes} = 0.

Passo 3

Precisamos saber a carga típica de cada ligante presente:
  • O ligante acetilacetonato, escrito \mathrm{acac}, é o ânion acetilacetonato e tem carga -1. Em notação: \mathrm{acac}^{-}.
    Breve explicação didática: \mathrm{acac} vem da desprotonação da acetilacetona; fica com uma carga negativa delocalizada entre oxigênios, por isso cada \mathrm{acac} é -1.
  • O cloreto \mathrm{Cl} como ligante monodentado tem carga -1; em notação: \mathrm{Cl}^{-}.
Como há dois \mathrm{acac}^{-} e duas \mathrm{Cl}^{-}, a soma das cargas dos ligantes é
2\cdot(-1) + 2\cdot(-1) = -2 + (-2) = -4.

Passo 4

Agora montamos e resolvemos a equação para x:
x + (-4) = 0.
Somando 4 em ambos os lados:
x = +4.
Portanto o estado de oxidação do rutênio no complexo é +4.

Passo 5

Agora vamos ao número de coordenação. Definição rápida: número de coordenação é o número de átomos doadores (átomos do ligante que se ligam diretamente ao metal) ligados ao átomo metálico.
Precisamos saber como cada ligante se liga (sua denticidade):
  • \mathrm{acac}^{-} é um ligante quelante bidentado: cada \mathrm{acac} usa duas átomos doadores (normalmente os dois oxigênios) para se ligar ao metal. Logo cada \mathrm{acac} contribui com 2 para o número de coordenação.
  • Cada \mathrm{Cl}^{-} é monodentado e contribui com 1.

Passo 6

Somando as contribuições para o número de coordenação:
\text{CN} = 2\cdot(2\\ \text{doadores de acac}) + 2\cdot(1\\ \text{doador de Cl}) = 4 + 2 = 6.
Portanto o número de coordenação do rutênio é 6. (Comentário rápido e útil: \text{CN}=6 normalmente implica geometria octaédrica na prática.)

Resposta

Estado de oxidação do Ru: +4
Número de coordenação do Ru: 6

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