Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Nitrato de tetramindiclorocobalto (III)
Nitrato de tetramindiclorocobalto (III)
Passo 1
O que o enunciado pede: dar a estrutura do composto chamado “Nitrato de tetramindiclorocobalto (III)”.
Informações explícitas dadas no enunciado:
Informações explícitas dadas no enunciado:
- O anião presente no nome é “nitrato”.
- O fragmento “tetramindiclorocobalto (III)” indica um complexo de cobalto com quatro unidades de um ligante “tetramino” (preciso interpretar isso corretamente) e dois cloretos, e o número de oxidação do cobalto é
.
Observação importante (apenas listando o que o enunciado dá, sem resolver ainda): o nome está um pouco condensado; preciso interpretar “tetramindiclorocobalto (III)” como indicando quatro ligantes amina neutros (ammine,
) e dois cloretos coordenados ao cobalto(III), produzindo um cátion complexo que é balanceado por um nitrato como contra-íon.
Passo 2
Interpretar o nome sistematicamente (como se faz em prova):
- “Tetramindi” corresponde a “tetraammine” em nomenclatura IUPAC em inglês/latim; em português usualmente escreve-se “tetraammine” ou “tetraamina” para indicar quatro ligantes
(cada é neutro). - “dicloro” indica dois ligantes
coordenados (cada como íon cloreto ligado ao metal). - “cobalto (III)” indica o metal cobalto com estado de oxidação
. - “Nitrato de …” indica que há um íon nitrato
como contra-íon (sal do cátion complexo).
Portanto o cátion complexo esperado é
e o sal completo terá
no exterior.
Passo 3
Determinar a carga do cátion e a fórmula do sal, mostrando contas:
- Cada ligante
é neutro: contribuição total dos quatro = . - Cada ligante
coordenado atua como : contribuição dos dois = . - Se o estado de oxidação do cobalto é
, a soma das cargas no complexo é
- Logo o cátion é
e o contra-íon nitrato é .
A fórmula do sal é portanto
Passo 4
Determinar a geometria de coordenação e número de coordenação:
- O cobalto com seis ligantes (4
+ 2 ) tem número de coordenação igual a . - Para número de coordenação
o arranjo mais comum é octaédrico. - Assim o íon complexo
é octaédrico.
Passo 5
Explicar a possibilidade de isomeria geométrica (o que devo desenhar/indicar na prova):
- Em um complexo octaédrico com fórmula geral
(quatro ligantes do tipo iguais e dois ligantes do tipo iguais) existem dois isômeros geométricos: - trans: os dois
(aqui os ) ocupam posições opostas (180º) no octaedro; - cis: os dois
ocupam posições adjacentes (90º entre si).
- trans: os dois
- Portanto, para
existem dois isômeros geométricos: cis e trans. Na prova, deve-se desenhar o octaedro mostrando as posições relativas dos dois .
Descrição verbal simples para desenhar:
- Trans: coloque
em cima e em baixo do octaedro (e as quatro nos quatro sítios do equador). - Cis: coloque as duas
vizinhas numa face ou em posições que formem 90º entre si; as quatro ocupam os outros quatro sítios.
Passo 6
Estado eletrônico, contagem de elétrons d e propriedades magnéticas (como justificar numa prova):
- Cobalto(III) tem configuração eletrônica do metal isolado
(porque neutro é e ao perder três elétrons fica ). - Em um campo octaédrico forte (e complexos de
tendem a ser de campo relativamente forte), o arranjo é normalmente low-spin para , isto é, todos os seis elétrons ocupam os orbitais de menor energia ( ). - Resultado: não há elétrons desemparelhados, logo o complexo é diamagnético (momento magnético nulo).
- Conclusão prática para prova: espere que
seja , low-spin e diamagnético.
Passo 7
Sobre o nitrato: coordenado ou contra-íon?
- Pelo nome dado (“Nitrato de …”), o nitrato aparece como contra-íon do sal. Logo é apropriado considerar
como íon exterior ao complexo (não ligado ao cobalto). - Observação: nitrato pode, em outros compostos, atuar como ligante (coordenação via oxigênio) mas o nome aqui indica função de sal (o complexo catiônico + nitrato aniónico).
Passo 8
Resumo de como responder numa prova (o que escrever como “estrutura”):
- Escrever a fórmula do sal:
. - Desenhar o cátion octaédrico
mostrando que existem as duas disposições possíveis dos : cis e trans. - Indicar carga do cátion
, estado do metal , configuração eletrônica e propriedade magnética: diamagnético (low-spin).
Resposta
Fórmula do sal:
Cátion: , geometria octaédrica (número de coordenação
), com dois isômeros geométricos possíveis: cis e trans.
Estado de oxidação do Co: ; configuração eletrônica
, normalmente low-spin e diamagnético.
Cátion:
Estado de oxidação do Co: