Determine o estado de oxidação e o número de coordenação da espécie metálica em cada um dos complexos abaixo.
trans-
trans-
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar o estado de oxidação e o número de coordenação da espécie metálica no complexo trans-
.
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
- O complexo é
. (Eu li esse dado do enunciado.) - Há um colchete que indica a espécie complexa
e uma fora dos colchetes — essa externa é um contra-íon (iônico) que neutraliza a carga do complexo. - Os ligantes dentro dos colchetes são:
(um cloreto), (duas unidades de etilenodiamina) e . - Observação importante sobre ligantes (informação que vamos usar):
é um ligante neutro que se liga através de dois átomos (bidentato); ligado na esfera de coordenação é tipicamente ; como ligante normalmente aparece como o íon (nitro/nitrito, carga ). Não resolvemos nada ainda — só listei os dados que o enunciado dá e as informações sobre as espécies presentes.
Passo 2
Conceito que vamos usar (conta de cargas): para a espécie complexa dentro dos colchetes, a soma da carga do metal (estado de oxidação) mais as cargas de todos os ligantes coordenados deve ser igual à carga total do íon complexo. Em símbolos:
onde
é o estado de oxidação do metal que queremos achar. Aqui a carga do complexo é aquela indicada pelo equilíbrio com o contra-íon fora dos colchetes.
Passo 3
Identificação das cargas dos ligantes (explicando por que):
-
(etilenodiamina) é um ligante neutro: cada contribui com carga .
Explicação curta: ligantes neutros (como, ) não alteram a carga do metal porque não têm carga formal. -
coordenado é o íon cloreto, com carga . -
na fórmula do complexo aparece sem expoente, mas na prática em complexos mononucleares o grupo nitro/nitrito atua como (carga ). A mudança de modo de ligação ( -N ou -O) não altera a carga formal do ligante, que continua sendo .
Passo 4
Determinar a carga do complexo interno usando o contra-íon:
- Há uma
fora dos colchetes que neutraliza a carga do complexo. Isso significa que a espécie dentro dos colchetes tem carga , pois do cátion complexo mais do contra-íon dá carga total neutra do composto.
Portanto:
Passo 5
Montar a equação para o estado de oxidação
:
- Soma das cargas dos ligantes:
coordenado ; duas ; . - Logo a equação é
Agora resolvemos para
:
Interpretação: o cobalto está no estado de oxidação
.
Passo 6
Definição e contagem para o número de coordenação:
- Definição: o número de coordenação é o número total de átomos doadores ligados diretamente ao átomo metálico (ou seja, o número de ligações coordenadas M—L).
- Contagem neste complexo:
- Cada
é bidentato, ou seja, cada doa dois pares de elétrons (2 átomos doadores). Duas contribuem com átomos doadores. -
coordenado é monodentato: contribui com . -
coordenado é monodentato na maioria desses complexos (ligando por N ou por O): contribui com .
- Cada
- Soma total dos átomos doadores ligados ao metal:
Passo 7
Conclusão e pequeno comentário geométrico (útil para prova):
- Estado de oxidação encontrado:
. - Número de coordenação encontrado:
.
Comentário prático: número de coordenaçãoé compatível com geometria octaédrica; o rótulo “trans-” indica que os dois ligantes monodentatos relevantes (a e o ) estão em posições opostas no octaedro.
Resposta
número de coordenação