Dois íons
e dois en podem agir como ligantes para formar um íon complexo com o
.
a) Qual é a carga do íon complexo?
b) Qual o número de coordenação do íon complexo?
c) Escreva a fórmula do íon complexo.
d) Dê nome ao complexo.
e) Quais os átomos doadores?
f) Quem é o ácido e a base de Lewis?
| a) Qual é a carga do íon complexo? | b) Qual o número de coordenação do íon complexo? |
| c) Escreva a fórmula do íon complexo. | d) Dê nome ao complexo. |
| e) Quais os átomos doadores? | f) Quem é o ácido e a base de Lewis? |
Passo 1
O enunciado diz que temos um cátion metálico
que forma um íon complexo com dois íons
e duas moléculas de en (etilenodiamina). As perguntas são:
a) Qual a carga do íon complexo?
b) Qual o número de coordenação do íon complexo?
c) Escreva a fórmula do íon complexo.
d) Dê nome ao complexo.
e) Quais os átomos doadores?
f) Quem é o ácido e quem é a base de Lewis?
a) Qual a carga do íon complexo?
b) Qual o número de coordenação do íon complexo?
c) Escreva a fórmula do íon complexo.
d) Dê nome ao complexo.
e) Quais os átomos doadores?
f) Quem é o ácido e quem é a base de Lewis?
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- íon metálico:
(cobalto no estado de oxidação ); - ligantes: dois
(cada um com carga ) e duas moléculas de en (etilenodiamina), que são ligantes neutros e bidentados (cada uma doa dois pares de elétrons através de dois N).
Não há outras informações ocultas; a geometria esperada para
com seis átomos doadores é octaédrica, mas isso será deduzido ao calcular o número de coordenação.
Passo 2
Entendendo cargas e como calcular a carga do complexo (explicação didática).
- Regra: a carga do íon complexo é a soma da carga do metal com as cargas de todos os ligantes. Em fórmula:
- Aqui a carga do metal é
, ou seja . - Os ligantes têm cargas: cada
tem , e cada en é neutro (carga ).
Vamos aplicar a regra no próximo passo.
Passo 3
Cálculo da carga do complexo (detalhado, passo a passo).
- Soma das cargas dos ligantes: temos dois cloretos com
cada um, então
- Aplicando na fórmula da carga do complexo:
Portanto o íon complexo é monovalente positivo, isto é, tem carga
.
Passo 4
Explicando o conceito de denticidade e número de coordenação (aula curta).
- Denticidade de um ligante é o número de átomos do ligante que se ligam (doam pares de elétrons) ao metal.
-
é monodentado: doa por um átomo (o Cl). Denticidade . - en (etilenodiamina) é bidentado: cada molécula doa por dois átomos (os dois nitrogênios). Denticidade
. - O número de coordenação do complexo é o total de ligações coordenadas (pares doados ao metal), ou seja a soma das denticidades de todos os ligantes.
Passo 5
Cálculo do número de coordenação (detalhado).
- Dois
: contribuem com átomos doadores. - Duas en: contribuem com
átomos doadores (cada en tem 2 N). - Total de átomos doadores =
.
Logo o número de coordenação é. (Geometricamente, isso normalmente corresponde a um arranjo octaédrico.)
Passo 6
Montando a fórmula do complexo (passo a passo e convenções).
- Síntese das informações: metal
no estado , ligantes: vezes e vezes en. A carga global calculada foi . - A notação usual de um complexo iônico é usar colchetes contendo o complexo e indicar a carga fora ou como expoente do colchete.
- Assim a fórmula correta do íon complexo é:
Passo 7
Regras de nomenclatura e como nomear passo a passo (didático).
- Regras principais (resumidas):
- Nomeiam-se os ligantes primeiro, em ordem alfabética (ignorando prefixos multiplicativos como di-, bis-, mas considerando o nome do ligante).
- Para ligantes neutros usa-se seu nome comum (em português aqui: etilenodiamina → “etilenodiamina” / abreviado “en”); para ânions usa-se a forma com sufixo “o” (por exemplo,
→ “cloro” ou “cloreto” na linguagem comum de coordenação usar “cloro” é aceitável). - Se um ligante aparece mais de uma vez, usa-se prefixos multiplicativos: di-, tri-, tetra-; para nomes que contém uma vírgula ou parênteses usa-se bis-, tris-, etc. Para “en” (nome contendo sílabas), costuma-se usar “bis(en)”.
- Depois do nome dos ligantes vem o nome do metal com o seu número de oxidação em algarismos romanos entre parênteses.
- Aplicando: ligantes são “cloro” (C) e “etilenodiamina” (E). Em ordem alfabética vem “cloro” antes de “etilenodiamina” (pois C < E). Como há dois cloros usa-se “dicloro”; como há duas en usa-se “bis(etilenodiamina)”. O metal é cobalto com oxidação
, que escreve-se como .
Passo 8
Escrevendo o nome final (com a convenção correta).
- Nome em português (seguindo convenções IUPAC-esquerda/mais usadas nos cursos): diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III).
- É comum também ver a forma com hífen: dicloro-bis(etilenodiamina)cobalto(III). Ambas transmitem a mesma informação; a forma sem hífen é suficiente.
Passo 9
Quais são os átomos doadores — explicação clara e contagem.
- Cada
doa através do seu átomo de cloro, então são átomos . - Cada en doa através de dois átomos de nitrogênio (os grupos
de cada extremidade), então duas en dão átomos . - Portanto os átomos doadores que se ligam ao cobalto são quatro
e dois , totalizando átomos doadores.
Passo 10
Explicação sobre ácido e base de Lewis aplicados ao complexo.
- Definições rápidas: ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de elétrons; base de Lewis é a que doa um par de elétrons.
- Neste complexo, as ligações coordenadas são formadas porque os ligantes (en e
) doam pares de elétrons para o metal. Então: - O metal
é o aceitador de pares (tem orbitales vazios e carga positiva) → é o ácido de Lewis. - Os ligantes (
e en) doam pares de elétrons (os pares solitários no Cl e nos N das en) → são as bases de Lewis.
- O metal
- Observação prática:
é uma base de Lewis carregada (ânion) e en é uma base de Lewis neutra (ligante neutro), mas ambos atuam como doadores de pares.
Resposta
a)
b)
c)
d) diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III)
e) átomos doadores: quatro (dos dois ligantes en) e dois
(dos dois
)
f) ácido de Lewis: ; bases de Lewis:
e en (pares de elétrons nos átomos de
e nos
das en)
b)
c)
d) diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III)
e) átomos doadores: quatro
f) ácido de Lewis: