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Química dos compostos

Química dos compostos. Cápitulo 24. Engenharia de Produção. Gustavo Reis Bortolini 16998 Ken Barnabé 17008 Professor: Élcio Barrak. 01/24. ÍNDICE. A estrutura dos complexos Quelatos Nomenclatura Isomeria Cor e Magnetismo Teoria do Campo Cristalino. 02/24.

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Presentation Transcript

  1. Química dos compostos Cápitulo 24 Engenharia de Produção • Gustavo Reis Bortolini 16998 • Ken Barnabé 17008 • Professor: Élcio Barrak 01/24

  2. ÍNDICE • A estrutura dos complexos • Quelatos • Nomenclatura • Isomeria • Cor e Magnetismo • Teoria do Campo Cristalino 02/24

  3. A Estrutura Dos Complexos Definição: É a união de um íon metálico central com um grupo de moléculas ou íons vizinhos, que são denominados agentes complexantes ou ligantes. A esse conjunto dá-se o nome de esfera de coordenação do complexo, e numa fórmula química ela fica entre colchetes. Íon metálico central A união entre o íon metálico e o ligante pode ser entendida como o compartilhamento de um par de elétrons. Esfera de coordenação de um íon metálico Os compostos que contém complexos são conhecidos como compostos de coordenação 03/24

  4. Exemplo de Complexo Metálico [Ag(NH3)2]+ Ag+ é o íon metálico NH3 é o íon ligante A carga de um complexo é a soma algébrica das cargas do íon metálico central e dos ligantes. 04/24

  5. Estrutura dos Complexos • Exemplo de Geometrias 05/24

  6. Quelatos • Quando um íon metálico se liga a uma substância que possui dois ou mais doadores de pares de elétrons, o composto resultante será um quelato, substância mais estável que o complexo. [Cu(NH3)4]+2 é um complexo [Cu(NH2CH2CH2NH2)2 ]+2 é um quelato 06/24

  7. Quelatos • Exemplos: Ligante monodentado Ligante polidentado Nota-se a grande diferença das constantes de formação. Sendo o complexo polidentado (quelante) mais estável que o monodentado. 07/24

  8. Quelatos • Utilização: • Impede reações comuns de íons metálicos • Usados na indústria alimentícia (Minerais, Quelatos) • Usado na medicina para tratar envenenamentos 08/24

  9. Nomenclatura 09/24

  10. Isomeria • Isômeros são dois ou mais compostos que tem a mesma fórmula química, mas arranjos diferentes de átomos • Possuem diferentes propriedades físicas ou químicas, como: cor, solubilidade ou velocidade de reação 10/24

  11. Isomeria 11/24

  12. Isomerismo Estrutural Isômeros de Ligação • É um tipo de isomeria estrutural, ou seja, o ligante pode se coordenar ao metal de duas maneiras diferentes. No primeiro exemplo o ligante NO2- é denominado “nitro”, já no segundo caso o ligante é o ONO- que é denominado nitrito 12/24

  13. Isomerismo Estrutural Isômeros na Esfera de Coordenação • Diferem pelos ligantes que estão diretamente unidos ao metal. • Exemplo: CrCl3(H2O)6 , que existe em três formas. • [Cr(H2O)6]Cl3 Violeta • [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O Verde • [Cr(H2O)4Cl2]Cl·H2O Verde • No segundo e no terceiro compostos, parte das moléculas de água foi deslocada da esfera de coordenação pelos íons de cloro, ocupando sítios na rede cristalina do sólido. 13/24

  14. Estereoisomerismo • Forma mais importante de Isomerismo. • Estereoisômeros possuem as mesmas ligações químicas mas diferem nos arranjos espaciais. 14/24

  15. Estereoisomerismo Isômeros Geométricos • Possuem distribuição espacial diferente. Ocorre caso existam ligações duplas ou cadeia fechada ou se os ligantes estiverem ligados a carbonos diferentes • Obs.: Como todos os vértices de um tetraedro são adjacentes entre si o isomerismo cis-trans não é observado em complexos tetraédricos. 15/24

  16. Estereoisomerismo Isômeros Ópticos • São capazes de desviar a luz polarizada. • Também chamados “enantiômeros”, são imagens especulares que não podem ser superpostas entre si. • Se o plano da luz rodar sentido horário (rodar para a direita), o isômero é dito dextrógiro, simbolizado pela letra “D”. • Se o plano da luz rodar sentido anti-horário (rodar para a esquerda), o isômero é dito levógiro, simbolizado por “L”. • Quando os dois isômeros estão em quantidades iguais, a mistura é racêmica, que é ausente de atividade ótica. 16/24

  17. Estereoisomerismo • Exemplos de Isomeria Óptica. 17/24

  18. Isometo Ótico Destrorrotatório 18/24

  19. Cor e Magnetismo Para que um composto tenha cor, ele deve absorver luz visível. A luz absorvida fornece energia para excitar os elétrons para estados de mais alta energia [Ti(H2O)6]3+ 510 nm A energia de uma radiação magnética é inversamente proporcional ao seu comprimento de onda: E = h  ƒ = h  (c/λ) O magnetismo ocorre devido a elétrons desemparelhados 19/24

  20. Teoria do Campo Cristalino • Hipótese da teoria do campo cristalino: a interação entre o ligante e o metal é eletrostática. • A teoria do campo cristalino descreve a ligação em complexos de metais de transição. • • Ambos os elétrons na ligação vêm do ligante e são doados para um orbital vazio hibridizado no metal. • • A carga é doada do ligante para o metal. • A formação de um complexo é uma reação ácido-base de Lewis. 20/24

  21. Teoria do Campo Cristalino Energia de desdobramento de campo cristalino Energia [CoF6]³- Spin Alto [Co(CN)6]³- Spin Baixo 21/24

  22. Teoria do Campo Cristalino • Ligação ente ligantes e um íon metálico, onde supõe-se que o único efeito dos ligantes seja criar um campo eletrostático em torno dos orbitais “d” do íon metálico. • Energia de desdobramento de campo cristalino (∆q): • É a diferença de energia entre os grupos de orbitais (é de mesma grandeza que um fóton de luz visível). • A série espectroquímica relaciona os ligantes em ordem crescente de energia de desdobramento • Cl¯ < F¯ < H2O < NH3 < en < NO2¯ (ligado por N) < CN¯ Aumento do ∆q 22/24

  23. Teoria do Campo Cristalino • A energia necessária para adicionar um quarto elétron a um orbital t2 de mais baixa energia é chamada de energia de emparelhamento de spin. • Os elétrons “d” a seguir preferencialmente se emparelham nos orbitais de mais baixa energia, produzindo um complexo de spin baixo. • Quando os elétrons ocupam orbitais d de energia mais alta de preferência a emparelharem-se no conjunto de orbitais de mais baixa energia, têm-se um complexo de spin alto. 23/24

  24. Referencias Bibliográficas • Química: A Ciência Central. 9ª edição. Brown, Theodore L.; LeMay, H. Eugene Jr.; Bursten, Bruce E.; Burdge, Julia R. • http://www.algosobre.com.br/quimica/isomeria.html • Princípios de Química, 3ª edição. Atkins, Peter; Jones Loretta. • Química Geral, Volume 3. Feltre, Ricardo. • Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Quimica "O homem é um pedaço do universo cheio de vida." Ralph Waldo Emerson 24/24

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