Questão 04. Dê o nome e desenhe a fórmula estrutural para as espécies abaixo.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a espécie fornecida:
- Dar o nome (nome sistemático) do composto.
- Desenhar a fórmula estrutural (mostrar como os ligantes se ligam ao metal).
Dados fornecidos (pegar literalmente do enunciado):
Informações úteis explícitas no enunciado que vamos usar:
- Há dois cátions
(amônio). - O ânion complexo é
. - Cada
é o íon oxalato . - Cada
é uma molécula neutra (ligante aqua).
Nada mais será resolvido neste passo — agora que sabemos o que é pedido e quais dados temos, partimos para a resolução didática.
Passo 2
Determinar a carga do complexo e o estado de oxidação do metal (passo essencial para nomear corretamente).
Explicação da ideia (passo a passo, como numa prova):
- Seja
o estado de oxidação do átomo de níquel no ânion complexo. - Cada oxalato
traz carga . Há dois deles, então contribuem com . - Cada água
é neutra, contribuição . - O ânion complexo total tem carga
(pois o sal tem dois para neutralizar).
Montamos a equação da soma das cargas dentro do colchete:
Calculando:
Interpretação: o níquel está no estado de oxidação
, ou seja,
no complexo. Isso é importante porque o nome do metal no ânion leva a indicação do número de oxidação:
.
Passo 3
Identificar a natureza dos ligantes e a denticidade (isso afeta a geometria e a escrita do nome).
Conceitos rápidos e explicados:
- Ligante neutro:
— nome da ligand em nomenclatura IUPAC: “aqua”. Cada doa um par de elétrons via o átomo de oxigênio; é monodentado (coordena por um átomo). - Ligante aniônico:
— nome usual: “oxalato”. O oxalato é bidentado: cada íon oxalato pode ligar ao metal através de duas átomos de oxigênio formando um anel de quelato (chelate) com o metal. Isso significa que cada fornece duas ligações ao metal.
Portanto, contagem de sítios de coordenação (coordination number):
- Cada oxalato dá 2 sítios →
. - Cada água dá 1 sítio →
.
Total =. Um metal com número de coordenação 6 costuma formar geometria octaédrica. Logo, geometricamente o complexo é octaédrico, com no centro e seis doadores oxigênio ao redor (quatro de oxalato, dois de água).
Passo 4
Como se forma o nome sistemático (regras passo a passo) e aplicação ao caso concreto.
Regras essenciais (explicadas de forma mastigada):
- Em sais, o cátion vai antes do ânion no nome. Aqui o cátion é
: “amônio”. Como há dois, usamos o prefixo multiplicativo apropriado: “diamônio” ou mais usual “diammonium” em inglês; em português oficial costuma-se usar “diamônio” mas a forma comum e aceita é “diammonium/diamônio”. Vou usar a forma consagrada em nomenclatura inorgânica em português técnico: “diamônio” está mais raro — para evitar confusão e ficar claro, usarei “diammonium” tal como aparece em textos técnicos internacionais adaptados ao português: a forma que se encaixa melhor é “diammonium” ou “diamônio”. Para este contexto didático vou apresentar a forma usual em química inorgânica em português técnico: “diamônio”. (Observação: muitos livros em português aceitam “diammonium” transliterado; se na sua prova o professor exigir “diamônio”, ele também aceita — a ideia é que o cátion é amônio, com multiplicidade dois.) - Para o ânion complexo: os ligantes são nomeados em ordem alfabética (ignorando prefixos multiplicativos). Nomes dos ligantes: “aqua” (ou “aqua” → escrevemos como “aqua” em nomes) e “oxalato”. Empresa alfabética: “aqua” (a) vem antes de “oxalato” (o).
- Para multiplicidade usamos prefixos; quando o nome do ligante já contém um número (ou é composto) usa-se bis, tris, tetrakis etc. Para dois oxalatos é comum usar “bis(oxalato)” porque cada oxalato é polidentado — o prefixo “bis” evita ambiguidade. Para duas aqua usa-se “diaqua”.
- O nome do metal no ânion leva o sufixo “-ate” e se indica o estado de oxidação entre parênteses romanos: “nickelate(II)”. (Ex.: em ânions complexos de níquel fala-se “nickelate(II)”.)
Aplicando as regras ao nosso composto:
- Cátion: dois amônio → “diammonium” (ou “diamônio” em variantes).
- Ânion complexo: ligantes em ordem alfabética: “diaqua” + “bis(oxalato)” seguido por “nickelate(II)”.
Juntando: “diammonium diaquabis(oxalato)nickelate(II)”.
Para ficar bem claro e em forma padronizada:
Nome sistemático: Diammonium diaquabis(oxalato)nickelate(II).
Nome sistemático: Diammonium diaquabis(oxalato)nickelate(II).
Passo 5
Desenho / representação estrutural — explicar o que significa “fórmula estrutural” aqui e como desenhamos de forma simples para prova.
O que se espera na prova: mostrar o íon oxalato e como ele forma quelatos com o níquel, e indicar que o níquel está coordenado a duas moléculas de água. Não é preciso desenhar todos os átomos de hidrogênio dos amônios quando se pede a estrutura do complexo; basta indicar os contra-íons
separados e o ânion complexo com suas ligações de coordenação.
Descrição passo a passo do esqueleto estrutural (faça assim na prova, desenhando um octaedro esquemático ou um desenho plano mostrando os quelatos):
- Coloque
no centro. - Desenhe duas moléculas de
coordenadas axialmente (por cima e por baixo do Ni) ou em posições opostas (trans), cada uma com uma ligação coordenada . - Desenhe dois íons oxalato
. Cada oxalato é tipicamente representado como . Em coordenação bidentada, duas das suas oxigenias (as terminai, carregadas) ligam-se ao mesmo , formando um anel de quelato de 5 átomos (O–C–C–O–Ni). - Cada oxalato ocupa dois sítios de coordenação adjacentes no octaedro; assim os quatro oxigênios dos dois oxalatos + os dois oxigênios das duas águas somam 6 doadores ao redor do Ni.
Uma representação esquemática simples (valor didático — desenhe similarmente na folha da prova). Aqui eu mostro em linha a conectividade; todos os símbolos químicos estão em TeX para ficar certinho:
Fórmula global (do enunciado):
Representação do ânion complexo com conectividade (esquemática):
onde cada
é ligado ao
por duas ligações
. Um desenho plano que você pode fazer na prova é:
coloque
no centro; desenhe duas linhas verticais conectando duas
(uma acima, outra abaixo), e desenhe à esquerda e à direita dois oxalatos, cada um com duas pontes ao
(formando dois anéis de quelato). Por exemplo, num esquema ASCII adaptado a TeX:
(Interpretação do esquema: cada bloco
é um oxalato; as setas/linhas que vão do oxalato ao
representam as duas ligações de coordenação de cada oxalato. Na folha, desenhe os anéis de quelato claramente.)
Comentário final sobre isomeria: existem isômeros geométricos possíveis (as duas
podem ficar cis ou trans). Em muitos complexos do tipo
a configuração trans-diaqua é comum, mas sem informação experimental não podemos afirmar categoricamente qual isômero está presente. Para a prova, desenhar uma das possibilidades (por exemplo, as
em posições axiais/opostas — trans) com os oxalatos ocupando os outros sítios é perfeitamente aceitável, desde que você mostre os oxalatos como bidentados.
Resposta
Diammonium diaquabis(oxalato)nickelate(II)