Determine o estado de oxidação e o número de coordenação da espécie metálica em cada um dos complexos abaixo.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a espécie
: o estado de oxidação da metal
e o número de coordenação da mesma. As informações explícitas que temos são:
- A espécie contém um átomo de ferro, quatro ligantes monodentados
e um ligante hidreto . - A carga total do complexo é
.
Passo 2
O que é “estado de oxidação” e como a gente atribui valores na prática (explicação didática)?
- Estado de oxidação é uma conta formal que diz quantas cargas “efetivas” o metal teria se atribuirmos elétrons das ligações seguindo regras convencionais. Não é necessariamente carga real, é uma convenção útil.
- Regra prática simples para complexos de coordenação: some a contribuição de carga de cada ligante (cada ligante tem uma carga formal conhecida: por exemplo, CO é neutro, hidreto geralmente é
) e iguale à carga total do complexo. A incógnita é o estado de oxidação do metal. - Aqui, precisamos saber as cargas formais dos ligantes presentes:
- Cada
é um ligante neutro, carga formal . - O hidreto ligado ao metal é o íon
, carga formal . (Explicação rápida: hidreto é o análogo de um hidrogénio que recebeu um elétron extra ao formar ligação com metal, ficando formalmente negativo.)
- Cada
Passo 3
Calcular o estado de oxidação do ferro passo a passo:
- Seja
o estado de oxidação formal do . - A soma das cargas é: contribuição do ferro
contribuições dos ligantes carga total do complexo. - Escrevendo em fórmula:
- Simplificando:
- Isolando
:
Conclusão: o estado de oxidação formal do
é
. (Comentário amigo: isso é bem comum em complexos carbonil, onde o metal frequentemente aparece em estado zero.)
Passo 4
O que é “número de coordenação” e como contamos aqui (explicação didática)?
- Número de coordenação é o número de átomos-doador diretamente ligados ao metal — ou seja, quantos pontos de ligação o metal tem.
- Cada ligante monodentado contribui com 1 para o número de coordenação. Não confundas com número de elétrons doados (isso é contagem de elétrons, outra conta).
- No nosso complexo:
- Cada
liga pelo carbono — são 4 ligantes monodentados → pontos de coordenação. - O hidreto
também é ligado diretamente ao metal → ponto de coordenação.
- Cada
- Soma:
Portanto o número de coordenação do é . - Observação extra (útil para prova): um complexo 5-coordenado costuma ter geometrias possíveis como trigonal bipiramidal ou piramidal quadrada; mas a pergunta pediu só o número, então
é suficiente.
Passo 5
Resumo rápido do método que usei (para você aplicar em outros exercícios):
- Liste os ligantes e identifique a carga formal de cada um (CO é
, hidreto é , haletos são , OH é , aminas são neutras, etc.). - Faça a equação:
e resolva para . - Para número de coordenação, conte quantos átomos-doador estão ligados ao metal (cada ligante monodentado conta 1; denticidade >1 conta conforme o número de pontos de ancoragem).
Resposta
Oxidação:
Número de coordenação:
Número de coordenação: