Existem dois compostos de coordenação diferentes que têm um íon cobalto(II), cinco moléculas de amônia, um íon brometo e um íon sulfato. A forma violeta-escura (A) forma um precipitado quando da adição de
aquoso. Não há reação quando
é adicionado à forma violetaavermelhada (B). Sugira estruturas para esses dois compostos e escreva uma equação química para a reação de (A)
.
Violeta-escuro
Violeta-avermelhado
NÃO HÁ REAÇÃO
*Na realidade trata-se complexos de Co (III) e não de Co (II).
Violeta-escuro
*Na realidade trata-se complexos de Co (III) e não de Co (II).
Passo 1
Beleza, aqui o exercício fala de dois complexos de cobalto “(II)” (na verdade são Co(III)) que têm cinco amoníacos (NH₃), um bromo (Br⁻) e um sulfato (SO₄²⁻).
• Forma A (violeta-escura) dá precipitado com BaCl₂.
• Forma B (violeta-avermelhada) não reage com BaCl₂.
• Forma A (violeta-escura) dá precipitado com BaCl₂.
• Forma B (violeta-avermelhada) não reage com BaCl₂.
Conteúdo: química de coordenação – saber diferenciar ligantes ligados ao metal (esfera interna) e contra-íons (esfera externa), além de ligar isso à formação de precipitado (BaSO₄).
O que precisamos:
O que precisamos:
- Descobrir a carga do cátion metálico e como encaixar NH₃, Br⁻ e SO₄²⁻.
- Ver qual íon fica livre (reage com Ba²⁺) e qual fica ligado (não reage).
- Escrever a equação da reação de A com BaCl₂.
Passo 2
Primeiro, vamos achar o estado de oxidação do cobalto.
Montamos a soma das cargas dentro do complexo:
Co + 5·(NH₃ neutro) + Br⁻ + (ligante ou contra-íon) SO₄²⁻ = carga total do composto.
Montamos a soma das cargas dentro do complexo:
Co + 5·(NH₃ neutro) + Br⁻ + (ligante ou contra-íon) SO₄²⁻ = carga total do composto.
Se o sulfato for contra-íon (fora da coordenação), o cátion coordina apenas Br⁻ e NH₃ e fica com carga +2:
Co + (–1) = +2 ⇒ Co = +3.
Logo, o metal é Co(III).
Co + (–1) = +2 ⇒ Co = +3.
Logo, o metal é Co(III).
Passo 3
Agora, as duas possibilidades de isômeros:
A) Sulfato é contra-íon (não está ligado ao Co). Então o cátion coordina Br⁻ + 5 NH₃, formando
²⁺, e o SO₄²⁻ fica livre.
B) Sulfato é ligante (está ligado ao Co) + 5 NH₃; aí o bromo fica de fora, como contra-íon Br⁻.
Passo 4
Justificativa do precipitado:
• BaCl₂ fornece Ba²⁺ em solução. Se o SO₄²⁻ estiver livre (forma A), ele se combina com Ba²⁺ e forma o insolúvel BaSO₄(s), precipitando.
• Se SO₄²⁻ estiver preso ao Co (forma B), não há SO₄²⁻ livre para precipitar, então nada acontece.
• BaCl₂ fornece Ba²⁺ em solução. Se o SO₄²⁻ estiver livre (forma A), ele se combina com Ba²⁺ e forma o insolúvel BaSO₄(s), precipitando.
• Se SO₄²⁻ estiver preso ao Co (forma B), não há SO₄²⁻ livre para precipitar, então nada acontece.
Resposta
Estruturas propostas:
A (violeta-escura):
A (violeta-escura):
B (violeta-avermelhada):
Equação da reação de A com BaCl₂: