Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Nitrato de tetramindicloridocobalto (III)
Nitrato de tetramindicloridocobalto (III)
Passo 1
O enunciado pede: “Dê a estrutura do complexo Nitrato de tetramindicloridocobalto (III)”. Informações dadas (retiradas do nome):
- Metal: cobalto no estado de oxidação
(indicado por ). - Ligantes no íon complexo: “tetramin” = quatro aminas (
) e “dicloro” = dois cloretos ligantes ( ). - Contra-íon presente no sal: nitrato
.
O objetivo é identificar a fórmula do complexo, a carga do cátion complexo, a geometria e a estrutura (incluindo possíveis isômeros).
Passo 2
Determinar a fórmula do cátion complexo e a carga total do cátion.
- Escrevendo o cátion com os ligantes:
, onde é a carga do complexo. - Cálculo da carga: chamar a carga de
de . Cada é neutro (carga ). Cada cloreto coordenado é (carga ). Como o cobalto é , . Então - Conclusão: o cátion é
e o sal completo, combinando com o contra-íon nitrato , tem fórmula .
Passo 3
Determinar o número de coordenação e a geometria provável.
- O número de coordenação (NC) é o total de pontos de ligação ao metal: quatro
(cada uma monodentada) + dois (monodentados) = . - Complexos de NC
com cobalto(III) tendem a adotar geometria octaédrica. Então o cátion é octaédrico.
Passo 4
Explicar a natureza dos ligantes e onde está o nitrato.
-
: ligante neutro, monodentado (liga pelo nitrogênio). -
: ligante aniônico, monodentado (liga pelo cloro). -
: aqui aparece como contra-íon não-coordenado (sal), já que o nome mostra “nitrato de …” — os cloretos estão no complexo (indicados por “dicloro”), logo o nitrato equilibra carga externamente e normalmente não está coordenado ao Co(III) neste nome. Assim o nitrato fica no retículo como íon .
Passo 5
Descrever os possíveis arranjos (isomeria) do cátion octaédrico
.
- Para um octaedro com fórmula geral
(aqui , , ) existem dois isômeros geométricos: - trans: os dois
( ) ocupam posições opostas no octaedro (ângulo entre eles). - cis: os dois
ocupam posições adjacentes (ângulo entre eles).
- trans: os dois
- Representação descritiva (sem desenho): imagine o octaedro centrado no
. No isômero trans os dois ficam em eixos opostos; no cis ficam vizinhos, com um ângulo de . - Ambos os isômeros são quimicamente plausíveis para
; portanto o sal pode existir como composto contendo o cátion na forma cis ou trans (ou, dependendo da síntese, majoritário de um deles).
Passo 6
Comentário sobre estabilidade e propriedades (útil para prova).
-
em um ambiente octaédrico com ligantes fortes/neutros como costuma formar complexos baixa-spin e cineticamente inertes — isso significa que as substituições de ligantes são lentas, e os isômeros isolados podem ser estáveis e caracterizáveis. - As propriedades físicas (p.ex. cores, solubilidade, ponto de fusão) podem diferir entre cis e trans; muitas vezes a identificação experimental é feita por espectroscopia ou análise cristalográfica.
Passo 7
Resumo prático de como representar estruturalmente (o que escrever na prova).
- Escrever a fórmula do sal:
. - Indicar o cátion e sua geometria: cátion
, geometria octaédrica, número de coordenação . - Indicar isomeria possível: cis- e trans-
(explicar posição relativa dos ).
Resposta
Cátion