Dê a estrutura dos seguintes complexos:
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 +3 (indicado por (III)).
  • Ligantes no íon complexo: “tetramin” = quatro aminas ( \mathrm{NH_3}) e “dicloro” = dois cloretos ligantes ( \mathrm{Cl^-}).
  • Contra-íon presente no sal: nitrato \mathrm{NO_3^-}.
    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: \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^{q}, onde q é a carga do complexo.
  • Cálculo da carga: chamar a carga de \mathrm{Co} de x. Cada \mathrm{NH_3} é neutro (carga 0). Cada cloreto coordenado é \mathrm{Cl^-} (carga -1). x + 0\cdot 4 + (-1)\cdot 2 = q.Como o cobalto é (III), x=+3. Então +3 + 0 -2 = +1.
  • Conclusão: o cátion é \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+ e o sal completo, combinando com o contra-íon nitrato \mathrm{NO_3^-}, tem fórmula \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]NO_3.

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 \mathrm{NH_3} (cada uma monodentada) + dois \mathrm{Cl^-} (monodentados) = 4+2=6.
  • Complexos de NC 6 com cobalto(III) tendem a adotar geometria octaédrica. Então o cátion \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+ é octaédrico.

Passo 4

Explicar a natureza dos ligantes e onde está o nitrato.
  • \mathrm{NH_3}: ligante neutro, monodentado (liga pelo nitrogênio).
  • \mathrm{Cl^-}: ligante aniônico, monodentado (liga pelo cloro).
  • \mathrm{NO_3^-}: 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 \mathrm{NO_3^-}.

Passo 5

Descrever os possíveis arranjos (isomeria) do cátion octaédrico \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+.
  • Para um octaedro com fórmula geral MA_4B_2 (aqui M=Co, A=NH_3, B=Cl) existem dois isômeros geométricos:
    • trans: os dois B ( \mathrm{Cl}) ocupam posições opostas no octaedro (ângulo 180^\circ entre eles).
    • cis: os dois B ocupam posições adjacentes (ângulo 90^\circ entre eles).
  • Representação descritiva (sem desenho): imagine o octaedro centrado no Co. No isômero trans os dois \mathrm{Cl} ficam em eixos opostos; no cis ficam vizinhos, com um ângulo de 90^\circ.
  • Ambos os isômeros são quimicamente plausíveis para \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+; portanto o sal \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]NO_3 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).
  • Co^{3+} em um ambiente octaédrico com ligantes fortes/neutros como \mathrm{NH_3} 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: \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]NO_3.
  • Indicar o cátion e sua geometria: cátion \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+, geometria octaédrica, número de coordenação 6.
  • Indicar isomeria possível: cis- e trans- \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+ (explicar posição relativa dos \mathrm{Cl}).

Resposta

\left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]NO_3
Cátion \left[Co(NH_3)_4Cl_2\right]^+: geometria octaédrica (NC 6); isômeros geométricos possíveis: cis (Cl adjacentes, 90^\circ) e trans (Cl opostos, 180^\circ).

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