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Ácidos e Bases de Lewis
NH3 + H2O ���� NH4+ + OH-
Ácido de Lewis: Aceptor de pares de elétrons
Base de Lewis: Doador de pares de elétrons
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N
H
H
H
O
H
H N
H
H
HH
+
+ OH-
NH3 + H2O � NH4+ + OH-
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H3C C
O
O- O
H
H H3C C
O
O HOH-+ +
Ac- + H2O ���� HAc + OH-
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N
H
H
H
B
F
F
F B
F
F
FN
H
H
H
+
Conceito Ácido-Base Lewis é o mais abrangente
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QUÍMICA DE COORDENAÇÃO
QUÍMICA DOS ÍONS COMPLEXOS
COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
ÍONS COMPLEXOS
COMPLEXOS METÁLICOS
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COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
ÍONS COMPLEXOS
ÁCIDO DE LEWIS BASE DE LEWIS
ÍON METAL DE TRANSIÇÃO
ÂNION OU MOLÉCULA NEUTRA
+
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BASE DE LEWIS LIGANTES
CN-
NH3 NO2-
OH-
H2O
N
O-
C C
O O
OO--
NN
NN
H
H
CH2 CH2 NH2H2N
CH22HC NNCH2COOH
CH2COOH
HOOC2HC
HOOC2HC
N N
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Classificação dos Ligantes: Pontos de Coordenação
Ligante Monodentado: H2O H2O M
Ligante Bidentado:
H2N CH2 CH2 NH2 H2N NH2
MEtilenodiamina (en)
CO
O
-
CO
OM
Carboxilato
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LIGANTE QUELATO
Chelos: Pinça, Garra
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Ligante Tridentado:
Terpiridina (terpy)
N
NN
N
NNM
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Ligante Tetradentado:
Porfirina
N N
N N
H
H
M
NN
N N
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A
Fe
H2C CH
H3C
CH3
CH2CH
CH3
N N
N N
H3C
CH2
CH2
COOH
CH2
CH2
COOH
B
CD
Heme
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Hemoglobina Proteína Globular
tetrâmerohemoglobina
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Mg
Fitil O2C
H2C CH
H3C
CH3
CH2
CH3
N N
N N
CH3
H3C
H
H
HC
O
O OCH3
CH3
CH3 CH3 CH3CH3
Fitil=
Clorofila a
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LH2: Rodopseudomonas Acidophila
QFL 5820 Preparação e Propriedades de Sistemas PorfirínicosProf. Gianluca C. Azzellini
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monâmero
3 bactericlorofilas
1 carotenóide
27 bactericlorofilas
9 carotenóide
QFL 5820 Preparação e Propriedades de Sistemas PorfirínicosProf. Gianluca C. Azzellini
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LH1, LH2 e RC: Rodopseudomonas Acidophila
QFL 5820 Preparação e Propriedades de Sistemas PorfirínicosProf. Gianluca C. Azzellini
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fotossíntese
CO2 + H2O CH2O + O2
respiração
Fotossíntese x Respiração
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Fotossíntese:
�Bacterioclorofilas
�Clorofilas
Respiração:
�Hemoglobina/Mioglobina: FeProtoporfirina IX
�Cadeia Respiratória: Citocromos
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CH22HC NNCH2COOH
CH2COOH
HOOC2HC
HOOC2HC
Ligante hexadentado:
Ácido etilenodiamino-tetraacéticoEDTA
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Geometrias Compostos de Coordenação
Linear: [Ag(NH3)2]+
Tetraédrico: [Zn(OH)4]2-
Quadrado Planar Pt(NH3)2(Cl)2
Octaédrico: [Co(H2O)6]2+
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LIGAÇÃO NOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
� Teoria da Ligação de Valência: Ligação Coordenada
� Teoria do Campo Cristalino
� Teoria dos Orbitais Moleculares
Veremos teorias de ligação na segunda parte do curso
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Demonstração complexos de Ni2+
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Ni(H2O)62+
Ni(NH3)62+
Ni(en)32+
NH3
en
Ni(H2O)62+ + 6 NH3 Ni(NH3)62+ + 6 H2O (ββββ6= 1.2x109)
Ni(H2O)62+ + 3 en Ni(en)32+ + 6 H2O (ββββ3= 1.3x1018)
Ni(H2O)62+ + 4 CN- Ni(CN)42- + 6 H2O (ββββ4= 1.1x1031)
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N
C C
N
CH3H3C
OHHO
Ni2+
NH4OH
N
C
H3C
N
C
H3C
OO
OO
H
H
Ni
C
N
CH3
C
N
CH3
+ OH-
+ H2ON
C
H3C
OHHO
N
C
H3C
O-
HO
C
N
CH3
C
N
CH3
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Constantes de Estabilidade (β)
Ni2+(aq) + 6 NH3(aq) � [Ni(NH3)6]2+(aq)
6
3
2
2
63
6]][[
])([
NHNi
NHNi
+
+
=β
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Constantes de Estabilidade Sucessivas
Ni2+(aq) + 3 en(aq)� [Ni(en)3]2+(aq)
32
2
3
3]][[
])([
enNi
enNi
+
+
=β
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Ni2+ + en ���� [Ni(en)]2+ K1
[Ni(en)]2+ + en ���� [Ni(en)2]2+ K2
[Ni(en)]2+ + en ���� [Ni(en)3)]2+ K3
β1= K1
β2= K1K2
β3= K1K2K3
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OH2
NiOH2
OH2
H2O
H2O
OH2
en
OH2
NiH2O
H2O
OH2en
en
OH2
NiH2O
en
en
en
Nien en en
H2O-2 H2O-2 H2O-2
H2N CH2 CH2 NH2
en
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Dissolução de Precipitados e Formação de Complexos
Cu(OH)2(s) � Cu2+(aq) + 2OH-(aq)
Cu2+(aq) + 4 NH3(aq) � [Cu(NH3)4]2+(aq)
Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) � [Cu(NH3)4]2+(aq) + 2OH-(aq)
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Teorias de Ligação – Compostos Coordenação
Obs: será estudada na parte II do curso, “Ligação Química”
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Hans Bethe: Premio Nobel
1967
John H. van Vleck: Premio Nobel 1977
TEORIA DO CAMPO CRISTALINO (TCC)
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dx2-y2
dx-y dx-z dy-z
dz2
Disposição Espacial dos Orbitais d
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dx2-y2
dx-y dx-z dy-z
dz2
Classificação dos Orbitais d
t2g
eg
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orbitais d em uma simetria esférica orbitais d em uma simetria octaédrica
t2g
eg
∆∆∆∆oct
-0.4∆∆∆∆oct
+0.6∆∆∆∆oct
E
N
E
R
G
I
A
TEORIA DO CAMPO CRISTALINO
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Campo Fraco
(Weak Field)Campo Forte (Strong Field)
∆∆∆∆oct∆∆∆∆oct
EFEITO DO CAMPO CRISTALINO NO DESDOBRAMENTO DE ENERGIA DOS ORBITAIS d
eg
t2g t2g
eg
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Campo Fraco
(Weak Field)Campo Forte (Strong Field)
∆∆∆∆oct∆∆∆∆oct
Complexos de Alto e Baixo Spin
Alto Spin Baixo Spin
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Complexo Configuração ∆∆∆∆ (cm - 1) P(cm - 1) Spin
[Fe(H 2O) 6]2+ d 6 10.400 17.600 Alto
[Fe(CN) 6] 4 - d 6 32.850 17.600 Baixo
[CoF6]3 - d 7 13.000 21.000 Alto
[Co(NH 3) 6]3+ d 7 23.000 21.000 Baixo
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Determinação Experimental do Desdobramento do Campo Cristalino
Espectro de Absorção UV-Vis de [Ti(H2O)6]3+
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Espectro de
Absorção
Complexo
cm -1 kJ.mol -1
[CrCl6]3 - 13.640 163
[Cr(H2O)6]3+ 17.830 213
[Cr(NH3)6]3+ 21.680 259
[Cr(CN)6]3 - 26.280 314
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I- <Br- <S2- <SCN- <Cl- <N3- <F- <OH-
<Oxalato <H2O <NCS- <py, NH3 <en <bipy
<NO2- <CN- <CO
Série Espectroquímica
Campo Fraco
Campo Forte
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Propriedades Magnéticas
A- Multiplicidade de Spin (Ms)
MS= 2S + 1
S Ms Notação de Estado
0 1 Singlete
½ 2 Dublete
1 3 Triplete
1 ½ 4 Quartete
2 5 Quintete
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µs
n(n+ 2)=
B- Momento Magnético (µµµµs)
n= número total de elétrons desemparelhados
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Complexos de Cobalto III
eg
t2g
eg
t2g
∆∆∆∆oct
∆∆∆∆oct
[Co(NH3)6]3+ [CoF6]3-
µs= 0 (diamagnético) µs
4.9 BM= + =4 4 2( )
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Medidas Magnéticas
Representação Esquemática da Balança de Gouy
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cis
PtCl Cl
H3N NH3
trans
Cl
ClH3NPt
NH3
Isomeria dos Complexos Metálicos
Geométrica
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CrNH3
NH3
H3N
Cl
Cl
ClCr
Cl
NH3
NH3
H3N
Cl
Cl
fac mer
Geométrica
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Óptica
ld
Cl
Clen
en
Co
Cl
Cl
en
enCo
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Coordenação
[Co(NH3)5Br]SO4 [Co(NH3)5SO4]Br
I II
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CoNH3
NH3
NH3
H3N
H3N
NO22+
(NH3)5Co NO2[ ]2+(NH3)5Co ONO[ ]2+
ONO
H3N
H3N
NH3
NH3
NH3Co
2+
Isomeria de Ligação
Nitrito-Complexo Nitro-Complexo
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Propriedades da ligação nitrito – nitro.
� Nitrito-Complexo: Instável
� Nitro-Complexo: Estável
(NH3)5Co ONO[ ]2+ (NH3)5Co NO2[ ]2+hν∆ ou
+ NO2-(NH3)5Co OH2[ ]3+(NH3)5Co ONO[ ]2+ H
+(aq)
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NO2-
Geração de NO organismo
NO
Enzimas
Vasodilatação Antimicrobiano Antitumor
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Cr
NN
N N
ONO
ONO
ONO
Cr
NN
N NO
hν+ NO
GERAÇÃO FOTOQUÍMICA DE NO
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