2a Lista de Exercícios_B - Departamento de Química

2a Lista de Exercícios: Compostos de coordenação - 2017
1. Determine se os seguintes complexos tem um centro quiral:
(a) [Fe(en)3]2+; (b) trans-[Co(en)Br2]; (c) fac-[Co(en)(H20)Cl3]
2. Explique o que é o efeito quelato e quais são os fatores que interferem na estabilidade dos compostos de coordenação contendo quelantes?
3. Desenhe as estruturas das moléculas orgânicas mencionadas a seguir identificando a distribuição eletrônica de Lewis em torno do(s) átomo(s)
doadores de pares de elétrons. Quais destes compostos podem atuar como quelantes? Proponha o modo de coordenação a um metal
genérico para formar complexos do tipo MLx (onde x representa o número máximo de cada ligante para obter complexos octaédricos).
(a) o-fenantrolina,(b) íon oxalato (c) etilenodiamina (d) 2,2-bipiridina (e) 4,4-bipiridina, (f) íon carbonato, (g) dietilenotriamina (g) [EDTA]44. Em um experimento de química inorgânica um estudante verificou que de fórmula geral [Pt(NH3)(N3)ClBr]- não desvia a luz polarizada. Qual
é a geometria deste complexo? Qual o seu grupo de ponto?
5. Um complexo tetracoordenado de fórmula MA2B2 é preparado e descobre-se que tem 2 isômeros diferentes. É possível, a partir desta
informação, determine se o complexo é quadrático plano ou tetraédrico? Caso seja qual é ele. Desenhe as estruturas dos 2 isômeros.
6. Na corrente sanguínea existem traços de íons metálicos complexados por aminoácidos ou por pequenos peptídeos. O ânion do aminoácido
glicina H2NCH2COO- simbolizado por gly, é um ligante bidentado que pode se ligar por um dos oxigênios (-O-) do grupo acetila ou pelo
nitrogênio. Quantos isômeros são possíveis para (a) [Zn(gly)2] tetraaédrico, (b) [Co(gly)3] octaédrico. Utilize a notação (ON) para simplificar
suas representações. (c) sabendo-se que o [Co(gly)3] é diamagnético, dê a seu diagrama de energia de campo cristalino, mostrando a
distribuição dos elétrons. Este ligante é de campo forte ou fraco?
7. Porquê uma molécula de NH3 pode funcionar como um ligante, mas a molécula de BH3, não?
8. (a) A piridina (py) e a bipiridina (bipy) são ligantes mono ou polidentados? (b) Considere a seguinte reação de equilíbrio: [Ru(py)4(bipy)]2+ +
2 py  [Ru(py)6]2+ + bipy . O que você suporia para a ordem de grandeza da constante de equilíbrio para este complexo? Explique a base
para a sua resposta.
9. Desenhe a forma dos 5 orbitais d.
10. Qual é o número de oxidação do metal em: (a) [Rh(NH3)5Cl](NO2); (b) Cr(OH2)4Cl2; (c) K4Ni(CN)4]
11. Na teoria do campo cristalino, os ligantes são modelados como cargas pontuais negativas. Qual é a base desta suposição e como esta se
relaciona com a natureza das ligações metal-ligante?
12. Desenhe o diagrama de energia de um complexo em campo cristalino octaédrico. Justifique a distribuição dos orbitais d com base na Teoria
do Campo Cristalino.
13. Dê o número de elétrons d associados ao íon metálico central em cada um dos seguintes complexos
(a) K3[Fe(CN)6]; (b) [Sr(EDTA)]2-; (c) Na2[CoCl4]; (d) [Ru(en)3]Cl3
14. Determine a configuração eletrônica (na forma t2gmegn ou emt2n), calcule a EECC (em múltiplos de Δo, o caráter diamagnético ou paramagnético
(a) [Co(NH3)6]3+; (b) [Fe(CN)6]3-; (c) [Cr(NH3)6]3+;
15. Desenhe os diagramas de níveis de energia do campo cristalino e mostre o preenchimento dos elétrons nos orbitais d para cada um dos
seguintes itens: (a) [Cr(OH2)6]2+ (4 elétrons desemparelhados); (b) [Mn(OH2)6]2+ (spin alto); (c) [Ru(NH3)5OH2]2+ (spin baixo); (d) [IrCl6]2- (spin
baixo); e [NiF6]4- (consulte a série espectroquímica)
16. O complexo [CoF6]3- é paramagnético (spin alto), ao passo que o complexo [Co(H2O)6]3+ é diamagnético. Com base na série espectroquímica,
o que se pode concluir a respeito do caráter magnético dos complexos
17. [Co(NO2)6]3-, [Co(CN)6]3- e [Co(NH3)6]3+.
18. Compare as energias de estabilização de campo cristalino (EECC) para complexos octaédricos bivalentes d 0 até d10, para situações de
campo forte ou fraco.
19. O complexo [Mn(H2O)6]2+ possui cinco elétrons desemparelhados, enquanto [Mn(CN)6]4- possui apenas um. Usando o modelo do campo
cristalino, represente a configuração eletrônica de cada íon. O que você pode concluir sobre o efeito dos ligantes diferentes sobre o Δo?
20. Como varia o parâmetro de desdobramento de campo cristalino (Dq) (a) ao longo de um período, (b) em função do estado de oxidação de
um metal e (c) de um período para o outro?
21. Para o complexo [Cr(CN)6]4-, medidas espectroscópicas mostram que o é 380 kJ mol-1. A energia de pareamento, P, para o Cr2+ é 245 kJ
mol-1. Calcule a energia de estabilização do campo cristalino (EECC) para um complexo de [Cr(CN) 6]4- de spin alto e de spin baixo e diga
qual das duas configurações eletrônicas deveria ser adotada.
22. Explique os 4 estágios de formação de um complexo octaédrico partindo do metal e dos ligantes isolados a uma distância infinita.
23. Explique brevemente porque os orbitais dz2 e dx2-y2 devem ser degenerados em um campo octaédrico, mesmo apresentando formas bem
diferentes.
24. Desenhe os diagramas de níveis de energia do campo cristalino e mostre o preenchimento dos elétrons nos orbitais d para cada um dos
seguintes itens: (a) [Cr(OH2)6]2+ (4 elétrons desemparelhados); (b) [Mn(OH2)6]2+ (spin alto); (c) [Ru(NH3)5OH2]2+ (spin baixo); (d) [IrCl6]2- (spin
baixo); e [NiF6]4- (consulte a série espectroquímica).
25. O complexo [CoF6]3- é paramagnético (spin alto), ao passo que o complexo [Co(H2O)6]3+ é diamagnético. Com base na série espectroquímica,
o que se pode concluir a respeito do caráter magnético dos complexos [Co(NO2)6]3-, [Co(CN)6]3- e [Co(NH3)6]3+.
26. O complexo [Mn(H2O)6]2+ possui cinco elétrons desemparelhados, enquanto [Mn(CN)6]4- possui apenas um. Usando o modelo do campo
cristalino, represente a configuração eletrônica de cada íon. O que você pode concluir sobre o efeito dos ligantes diferentes sobre o Δo?
27. Como varia o parâmetro de desdobramento de campo cristalino (Dq) (a) ao longo de um período, (b) em função do estado de oxidação de
um metal e (c) de um período para o outro?
28. Para o complexo [Cr(CN)6]4-, medidas espectroscópicas mostram que o é 380 kJ mol-1. A energia de pareamento, P, para o Cr2+ é 245 kJ
mol-1. Calcule a energia de estabilização do campo cristalino (EECC) para um complexo de [Cr(CN) 6]4- de spin alto e de spin baixo e diga
qual das duas configurações eletrônicas deveria ser adotada.