Os seguintes compostos foram sintetizados e estudados por Werner:
( contem 0 ion; 0 Cl precipitado por
)
(contem 0 íon; 0 Cl precipitado por
)
(contem 2 íons;
precipitado por
)
(contem 3 ions; 2 Cl precipitado por
)
(contem 3 ions;
precipitado por
)
(contem 4 íon; 3 Cl precipitado por
)
(contem 5 íon;
precipitado por
)
a) Qual é o NC da platina, comum a todos os complexos?
b) Escreva as formulas dos complexos, de acordo com a notação utilizada atualmente. O primeiro composto, contrastando com o segundo, tem polaridade nula.
a) Qual é o NC da platina, comum a todos os complexos?
b) Escreva as formulas dos complexos, de acordo com a notação utilizada atualmente. O primeiro composto, contrastando com o segundo, tem polaridade nula.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- (a) Determinar o número de coordenação (NC) da platina, comum a todos os complexos.
- (b) Escrever as fórmulas dos complexos na notação atual (i.e. usando colchetes para a esfera de coordenação e indicando contra-íons).
Dados fornecidos para cada composto (copiei do enunciado, cada linha é um composto diferente):
-
: contém 0 íon; 0 precipitado por . -
: contém 0 íon; 0 precipitado por (é outro isômero do anterior — o enunciado diz que o primeiro, contrastando com o segundo, tem polaridade nula). -
: contém 2 íons; 0 precipitado por . -
: contém 3 íons; 2 precipitados por . -
: contém 3 íons; 0 precipitado por . -
: contém 4 íons; 3 precipitados por . -
: contém 5 íons; 4 precipitados por .
Passo 2
Regras e conceitos que vamos usar (explicados passo a passo, sem pular etapas):
- Ligantes e cargas:
é um ligante neutro (carga ). quando coordena ao metal atua como ligante com carga . Cloro precipitado por indica cloretos livres (contra-íons) na solução — cada que sai com era um íon externo, não ligado ao metal. - Íons totais ao dissolver: se o composto “contém
íons”, quer dizer que ao dissolver formam-se partículas iônicas (ex.: para terão 3 íons). - Relação entre carga do complexo, estado de oxidação do metal e cargas dos ligantes: se a carga global do complexo for
(ou seja, o íon na esfera de coordenação tem carga ) e a soma das cargas dos ligantes for , então a equação é
onde
é o estado de oxidação do metal. (Isto vem do balanço de cargas na espécie complexa.)
- Também usaremos que a soma do número de ligantes aniónicos (
) mais o número de ligantes neutros ( ) ligados ao metal é o número de coordenação (NC) do metal. - Vamos achar primeiro o estado de oxidação mais provável de Pt usando um caso que nos dá informação direta e depois aplicar esse valor a todos os outros compostos (isto simplifica e é consistente com os dados).
Passo 3
Determinar o estado de oxidação de Pt e o NC comum (âncora do raciocínio):
- Olhe o composto 7:
tem “5 íons” e “4 precipitados”. O número de cloretos precipitados ( ) é exatamente o número de cloretos livres (contra-íons) na amostra. Assim a espécie dissolvida contém um cátion complexo com carga compensada por . - Nesse composto há
ligados (fornecido pelo enunciado). Se o cátion complexo tem carga e os ligantes são neutros ( ), pela relação temos
Logo o estado de oxidação da platina é
neste caso.
- Como há
ligantes neutrales ligados ( ), a platina nesse composto tem número de coordenação . Como todos os outros compostos vêm da mesma química de Werner e os dados serão compatíveis com um mesmo , adotamos que o NC comum a todos é . (Isto será verificado compasso a compasso abaixo.)
Passo 4
Como usar os dados para escrever a fórmula moderna — método que vou aplicar a cada composto:
- O número de
precipitados por = número de cloretos livres (contra-íons) . - O número total de íons formado ao dissolver = 1 (o íon complexo)
número de contra-íons. Assim se o complexo for catiônico, ou se o complexo for aniônico. Mais seguro é usar os dados: conhecendo e podemos deduzir a carga do complexo. - Sabendo que o estado de oxidação de Pt é
, aplicamos (onde é carga do íon na esfera); isolamos o número de Cl ligantes: . - Finalmente verificamos NC =
. Deve dar .
Agora aplico isso a cada composto, mostrando as contas.
Passo 5
Composto 1:
(dados: 0 íon; 0
precipitado)
-
e significa que ao dissolver não há partículas iônicas — o composto é elétricamente neutro globalmente (não há íon complexo separado). - Portanto a espécie de coordenação tem carga
. - Usando
e :
- Há
ligantes neutros. Então NC . - Fórmula moderna:
. (Isto é um composto neutro.) - Observação de polaridade dada: o enunciado diz que o primeiro, contrastando com o segundo, tem polaridade nula — isto corresponde ao isômero trans (NH
opostos) que é não polar.
Passo 6
Composto 2:
(dados: 0 íon; 0
precipitado) — outro isômero
- Mesma análise numérica:
, , → NC . - Fórmula moderna:
. - Pelo enunciado este isômero é polar — isto corresponde ao isômero cis (NH
adjacentes), que é polar.
Passo 7
Composto 3:
(dados: 2 íons; 0
precipitado)
-
(nenhum Cl- livre), . Isso significa que ao dissolver obtém-se dois íons: um cátion/aníon vindo do sal de coordenação e um contra-íon (o potássio ). - Assim o composto é do tipo
. Logo a carga do complexo é . - Aplicando a equação com
:
-
então NC . - Fórmula moderna:
.
Passo 8
Composto 4:
(dados: 3 íons; 2
precipitados)
-
. confirma que há 1 íon complexo mais 2 contra-íons (os 2 ), logo o complexo é catiônico com carga . - Com
:
-
então NC . - Fórmula moderna:
(ou ).
Passo 9
Composto 5:
(dados: 3 íons; 0
precipitado)
-
(nenhum Cl- livre), . Para dar 3 íons com sais envolvendo , a fórmula mais razoável é (2 cátions K+ e um ânion complexo), então carga do complexo . - Com
:
- Não há
nesse composto, então NC . - Fórmula moderna:
.
Passo 10
Composto 6:
(dados: 4 íons; 3
precipitados)
-
. indica 1 íon complexo catiônico mais 3 contra-íons → carga . - Com
:
-
então NC . - Fórmula moderna:
.
Passo 11
Composto 7:
(dados: 5 íons; 4
precipitados)
- Já usamos este como caso teste, mas resumo:
→ carga do complexo . Com e neutras:
- NC
. - Fórmula moderna:
.
Passo 12
Resumo das fórmulas (verificadas e coerentes com
e NC
). Observações finais didáticas rápidas: em todas as conversões contei quantos cloretos são externos (os precipitados por
) para obter a carga do complexo; depois usei
para calcular quantos
estão realmente ligados e garanti que o número total de ligantes ligados some
. Isto é um procedimento sistemático que dá para aplicar em prova.
Resposta
(a)
(b)
(primeiro composto — isômero trans, polaridade nula)
(segundo composto — isômero cis, polar)