metais complexos

8/14/2019 metais complexos

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Complexos

Complexo é um composto que temuma estrutura com um metal central

rodeado de aniões ou de moléculas.



Um ião metálico central é rodeado de moléculas de água

As moléculas de água orientam – se de acordo com a

atracção electrostática entre a carga do ião ( positivo) e os

pares de electrões não partilhados da molécula de água que

é o ligando

Formação de um complexo



Nos iões complexos :

Designa –se por ligando as moléculas ou iões que

possuem pares de electrões não ligantes

O átomo central é um ião do metal (aceita electrões )

Designa – se por nº de coordenação o nº de pares electrónicosaceites pelo átomo central

A ligação coordenada (ou covalente dativa) envolve pares deelectrões não ligantes dos ligandos



Cu ( H2O )42+

Ião

centralligando

Nºde

coordenação

Ião central – Cu2+

Ligando – H2O

Nº coordenação - 4



Co Cl ( NH3 )52+

Ião

centralligandos

Nºdecoordenação (1+5=6)

Ião central – Co+

Ligandos – Cl - e NH3

Nº coordenação - 6



Classificação dos ligandos

• monodentados – ligandos que partilham apenas um par

de electrões com o átomo central

• polidentados – (bidentado , tridentado ,..) - ligandos que

partilham mais do que um par de electrões

com o átomo central

• Sempre que um ião complexo contém um ou mais

ligandos polidentados designa – se por quelato



e

A molécula 1,2 – diaminoetano

liga – se ao metal central pordois pares de electrões ( um de

cada átomo de azoto, N desta

molécula) – é um ligandobidentado



EDTAEDTA é o acrónimo em inglês: EthyleneDiamineTetrAcetic acid.(ácido etilenodiamino tetra-acético).É um composto orgânico que age como ligante polidentado,formando complexos muito estáveis com diversos iões

metálicos.

EDTAEDTA



Geometria dos iões complexosGeometria dos iões complexos

Linear Linear – corresponde a nº coordenação dois , 2

TetraedricaTetraedrica – corresponde a nº coordenação quatro, 4

Quadrangular planaQuadrangular plana – corresponde a nº coordenaçãoquatro, 4

OctaédricaOctaédrica – corresponde a nº coordenação seis, 6



Geometria dos iões complexos

Ag(NH3)2+ Zn(NH3)4

2+ Ni(NH3)62+Pt(NH3)4

2+



Aplicações dos complexosAplicações dos complexos

Produtos de limpezaProdutos de limpeza – O EDTA é um agente

complexante capaz de formar quelatos com metais comoCa2+ Mg2+ , criando um complexo iónico solúvel evitando afixação cálcio em tubagens e materiais

QuímicaQuímica

Limpar ferrugemLimpar ferrugem – o oxido de ferro é insolúvel emágua, mas dissolve – se na presença de ácido oxálico dandoorigem ao ião complexo trioxalato ferrato (III) [ Fe( C2O4)3 ]3 – solúvel



MedicinaMedicina

Um dos complexos de maior sucesso na área da terapêutica é acisplatina [Pt(NH3)2Cl2]

Este complexo tem a capacidade de se introduzir nascadeias de ADN do núcleo das células .Comoconsequência desta introdução anómala na cadeia ADN, a célula deixa de se replicar o que permite que a

cisplatina seja um instrumento eficaz na cura do cancroÉ injectada nas células tumorais o que as impede de sereplicarem.

Possui no entanto grandes efeitos secundários a nível renal

cisplatina [Pt(NH3)2Cl2]



EDTA éEDTA é um composto orgânico que age como ligantepolidentado, formando complexos muito estáveis comdiversos iões metálicos. Devido a isso, é usado comopreservante do sangue, pois "inactiva" os iões de cálcio, quepromovem a coagulação sanguínea.

MedicinaMedicina

Esta habilidade de complexar e

assim "inactivar" iões metálicosé também usada como antídotopara envenenamento por chumbo



MedicinaMedicina

Complexos de gadolíniogadolínio utilizam – se na Imagiologia Médica formandoo complexo DOTA

DOTA – ácido 1,4,7,10 –tetraazaciclododecano-1,4,7,10-teraacético – gadolínio , que actua como agente de contraste naressonância magnética nuclear - RMN



IndustriaIndustria

Complexos de európio podem ser usados em sistemasluminescentes

Complexos de európio e térbio são usados empigmentos para tintas



BioquímicaBioquímica

A molécula de hemoglobina(C2952 H4664 O832 N812 S8Fe4) é um

complexo de ferro , podendo ser

dividida em mais de 500 aminoácidos.A parte principal da molécula é umanel heterocíclico contendo um átomode ferro. Este átomo de ferro é o

responsável por manter o oxigénioligado à molécula e assegurar otransporte de oxigénio no sangue .



A CorA Cor

• Quando a luz brancaincide sobre um material,

algumas radiações sãoabsorvidas outras podemser transmitidas e outrasreflectidas

Componente da luz branca .

Vermelho, verde,azul;reflectidas pelo branco,absorvidas pelo preto etransmitidas por objectos

transparentes incolores

A cor resulta da absorçãoselectiva de radiação visível



A CorA Cor

CA C



A CorA Cor cor comprimento de onda frequência

vermelho ~ 625-740 nm ~ 480-405 THz

laranja ~ 590-625 nm ~ 510-480 THz

amarelo ~ 565-590 nm ~ 530-510 THz

verde ~ 500-565 nm ~ 600-530 THz

ciano ~ 485-500 nm ~ 620-600 THz

azul ~ 440-485 nm ~ 680-620 THzvioleta ~ 380-440 nm ~ 790-680 THz

Espectro Contínuo

A cor dos complexos está relacionada com a absorção deradiações em zonas específicas do espectro visível devido atransições electrónicas entre as orbitais d .

http://pt.wikipedia.org/wiki/Vermelho

http://pt.wikipedia.org/wiki/Laranja_%28cor%29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Amarelo

http://pt.wikipedia.org/wiki/Verde

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciano&action=edit

http://pt.wikipedia.org/wiki/Azul

http://pt.wikipedia.org/wiki/Violeta_%28cor%29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Violeta_%28cor%29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Azul

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciano&action=edit

http://pt.wikipedia.org/wiki/Verde

http://pt.wikipedia.org/wiki/Amarelo

http://pt.wikipedia.org/wiki/Laranja_%28cor%29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Vermelho



A Cor nos complexosA Cor nos complexos

O conjunto das orbitais d apresenta simetria esférica

A cor dos complexos dos metais de transição pode ser relacionada com a presença de orbitais d

As orbitais a vermelhoorientam – se na direcção doseixos

As orbitais a azul orientam – sena direcção entre os eixos





Teoria do campo cristalinoTeoria do campo cristalino

O aumento de energia deve – se ao aumento derepulsões entre um electrão do metal nessa orbital e o

par electrónico do ligando

Quando os pares de electrões dos ligandos seaproximam do átomo central para estabelecer ligaçãocoordenada, as orbitais d do metal, que se orientampreferencialmente para receber os pares de electrões dosligandos, sofrem um aumento de energia

A energia total das orbitais d tem de se manterconstante , assim as restantes orbitais d sofrem umdecréscimo de energia para compensar o aumento sofrido

pelas outras orbitais d



Os ligandos aproximam – se ao logo

dos eixos x , y e z

Esta aproximação afecta principalmente as orbitais

x2-y2 e z2

Complexo octaedricoComplexo octaedrico



As orbitais afectadas vão depender da distribuiçãoespacial dos ligandos – da geometria do complexo

Geometria octaedrica – maior diferença de energiaentre as orbitais de maior e menor energia

Geometria tetraedrica – menor diferença de energia

entre as orbitais de maior e menor energia

A cor nos complexos é consequência de absorções deA cor nos complexos é consequência de absorções deradiação visível que ocorrem normalmente entre orbitais dradiação visível que ocorrem normalmente entre orbitais d

do metaldo metal



Complexo octaedricoComplexo octaedrico

As orbitais d desdobram – se em orbitais de maior ede menor energia

A diferença de energia entre estas orbitais é representado por

∆ o



Complexo tetraedricoComplexo tetraedrico

A diferença de energia entre estas orbitais é representado por ∆ T

e tem valor inferior a∆

o

Neste tipo de complexos os ligandos aproximam – se dasorbitais dxy , dxz ´e dzy

A separação dasorbitais d é oposta àobservada para oscomplexos octaedricos





A Cor em conclusãoA Cor em conclusão

A cor de um ião complexo depende :

Do nº de electrões presentes nas orbitais d do ião

metálico centralDo arranjo dos ligandos à volta do ião central ( geometria

do complexo ) , pois isso afecta a separação das orbitais d

Da natureza do ligando , já que diferentes ligandos têm

diferentes efeitos nas energias relativas das orbitais d

Das transições entre orbitais d de diferentes energias







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