Escreva o nome e desenhe a estrutura dos seguintes complexos:
\left[\mathrm{Cr}\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right) \mathrm{ClBr}_{4}\right] \mathrm{Cl}

Passo 1

O enunciado dá o composto ionicó \left[\mathrm{Cr}\left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)\mathrm{ClBr}_{4}\right]\mathrm{Cl} e pede duas coisas: (1) escrever o nome do complexo e (2) desenhar a estrutura. Informação direta do enunciado que vamos usar:
  • O cátion complexo é \left[\mathrm{Cr}\left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)\mathrm{ClBr}_{4}\right]^{?} (o sinal total ainda vamos determinar).
  • Há um contra-íon externo \mathrm{Cl}^{-}.
  • Ligantes dentro do colchete: uma molécula de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, um \mathrm{Cl} ligado e quatro \mathrm{Br} ligados.

Passo 2

Contagem de ligantes e número de coordenação.
  • Dentro do colchete há 1 ligante \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} (neutro), 1 ligante \mathrm{Cl}^{-} e 4 ligantes \mathrm{Br}^{-}.
  • Total de ligantes ligados ao Cr = 1 + 1 + 4 = 6.
  • Quando um metal está ligado a 6 ligantes monodentados, a geometria mais comum é octaédrica. Portanto o complexo tem número de coordenação 6 e geometria octaédrica (vamos desenhar essa geometria depois).

Passo 3

Determinar a carga do cátion complexo e o estado de oxidação do Cr.
  • O sal neutro é \left[\text{cátion complexo}\right]\mathrm{Cl}^{-}á. Como o contra-íon externo é \mathrm{Cl}^{-}, o cátion complexo deve ter carga +1 para que o composto total seja neutro.
  • Chame o estado de oxidação do Cr de x.
  • Soma das cargas dentro do colchete = carga do metal x + carga dos ligantes.
    • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} é neutro → carga 0.
    • cada \mathrm{Cl} ligado é -1.
    • cada \mathrm{Br} ligado é -1.
  • Equação:
x + 0 + (-1) + 4\cdot(-1) = +1.
  • Calculando:
x -1 -4 = +1 \quad\Rightarrow\quad x -5 = 1 \quad\Rightarrow\quad x = 6.
  • Conclusão: o cromo está no estado de oxidação +6 no cátion complexo \left[\mathrm{Cr}\left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)\mathrm{ClBr}_{4}\right]^{+}.
(Comentário rápido sobre o que fizemos: para achar o estado de oxidação do metal em complexos, some as cargas dos ligantes e iguale à carga total do complexo. Ligantes neutros não somam carga.)

Passo 4

Regras práticas para nomear o composto (em palavras fáceis).
  • Ordem geral para sais de coordenação: nome do cátion (complexo) seguido do nome do ânion (contra-íon). Aqui o ânion é \mathrm{Cl}^{-} — chamado de “cloreto”.
  • Nome do complexo (quando é um cátion): primeiro listar os ligantes em ordem alfabética (ignorando prefixos multiplicativos como di-, tri-, tetra-), depois o nome do metal com a sua valência em algarismos romanos entre parênteses.
  • Nomenclatura de ligantes comuns (formas que vamos usar):
    • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} como ligante neutro = “aqua” (ou “aquo” em algumas convenções; aqui uso “aqua”).
    • \mathrm{Br}^{-} = “bromo”.
    • \mathrm{Cl}^{-} ligado = “cloro” ou “chloro” / “chloro/colo” dependendo da língua; em português técnico costuma-se usar “cloro” para o ligante e “cloreto” para o íon externo. Vou usar “cloro” para o ligante e “cloreto” para o contra-íon.
  • Aplicar prefixos multiplicativos: um = (sem prefixo numérico), dois = di-, três = tri-, quatro = tetra- (ex.: quatro bromo = “tetrabromo”).

Passo 5

Aplicando a ordem alfabética e montando o nome do cátion complexo.
  • Ligantes que temos: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} → “aqua”; quatro \mathrm{Br}^{-} → “bromo” (4 → “tetrabromo”); um \mathrm{Cl}^{-} ligado → “cloro”.
  • Ordem alfabética (ignorando “tetra-”): aqua (A) , bromo (B) , cloro (C). Então a ordem correta é: aqua, tetrabromo, cloro.
  • Nome do metal com estado de oxidação: cromo( \mathrm{VI}) ou cromo(VI). Nós determinamos que x=+6, então usamos \mathrm{VI}.
  • Portanto o nome do cátion fica: aqua tetrabromocloro cromo( \mathrm{VI}).
  • Agora o contra-íon externo é \mathrm{Cl}^{-} → “cloreto”.
  • Compondo o nome do sal inteiro: aqua tetrabromocloro cromo( \mathrm{VI} ) cloreto.

Passo 6

Isomeria geométrica (coisas importantes para a prova — mastigue isto).
  • Em geometria octaédrica com fórmula do tipo \mathrm{MA B}_4\mathrm{C} (aqui: M=\mathrm{Cr}, A=\mathrm{H}_2\mathrm{O}, B=\mathrm{Br}, C=\mathrm{Cl}), existem dois arranjos geométricos distintos relevantes:
    • trans: os ligantes diferentes A e C ocupam posições opostas (ao longo do eixo), ou seja, ficam “trans” um ao outro.
    • cis: A e C ficam em posições adjacentes (não opostas).
  • Portanto aqui há dois isômeros geométricos possíveis: cis e trans. Em prova, se o enunciado não especifica, é aceitável indicar que o complexo é octaédrico e pode existir nas duas formas (mostrar ambas).

Passo 7

Desenhos (projeção simples em cruz, modo fácil de copiar na prova). Vou desenhar duas representações planas que mostram a posição axial (vertical) e as quatro posições equatoriais (horizontais). Em cada desenho o centro é \mathrm{Cr}.
Trans (onde \mathrm{Cl} e \mathrm{H}_2\mathrm{O} são opostos, e os quatro \mathrm{Br} ficam ao redor no “cinturão” equatorial):
  \(\mathrm{Cl}\)
    |
\mathrm{Br} \mathrm{Cr} \mathrm{Br}
\mathrm{Br} \mathrm{Br}
|
\mathrm{H}_2\mathrm{O}
(Leitura: Cl axial acima, H2O axial abaixo; quatro Br ocupando as quatro posições equatoriais.)
Cis (onde \mathrm{Cl} e \mathrm{H}_2\mathrm{O} são vizinhos — aqui coloquei \mathrm{H}_2\mathrm{O} axial acima e \mathrm{Cl} em posição equatorial à direita; ainda há quatro Br no cinturão, um dos quais fica adjacente ao Cl):
  \(\mathrm{H}_2\mathrm{O}\)
      |
\mathrm{Br} \mathrm{Cr} \mathrm{Cl}
\mathrm{Br} \mathrm{Br}
(Leitura: H2O axial acima; Cl em posição equatorial à direita; as quatro Br preenchem as demais posições do octaedro. Este arranjo põe Cl e H2O em posições cis.)
Observação sobre desenho: essas projeções são simplificadas — em prova, um desenho estilo octaedro com os seis vértices rotulados também é perfeitamente aceito; o ponto importante é mostrar onde estão os quatro \mathrm{Br} e as posições relativas (cis/trans) entre \mathrm{Cl} e \mathrm{H}_2\mathrm{O}.

Resposta

Nome: aqua tetrabromocloro cromo( \mathrm{VI}) cloreto
Estrutura: octaédrica com número de coordenação 6; quatro \mathrm{Br} em posições equatoriais e \mathrm{Cl} e \mathrm{H}_2\mathrm{O} nas posições restantes (existem dois isômeros geométricos possíveis: cis e trans, desenhados acima).

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