Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

Pós-graduação → Química inorgânica ↓


Química de coordenação


A química de coordenação é um campo fascinante e diversificado dentro da química inorgânica que explora o comportamento e as características dos compostos de coordenação. Esses compostos são formados pela combinação de ligantes, que são íons ou moléculas que podem doar pares de elétrons, e um átomo ou íon metálico central. O estudo da química de coordenação é importante porque esses compostos têm uma infinidade de aplicações em uma variedade de indústrias, incluindo catálise, medicina e ciência de materiais.

Terminologia básica e conceitos

Antes de se aprofundar na química de coordenação, é essencial entender alguns termos e conceitos fundamentais:

1. Ligantes

Os ligantes são íons ou moléculas que possuem pelo menos um par de elétrons que podem doar ao átomo ou íon metálico central para formar uma ligação de coordenação. Os ligantes podem ser classificados com base no número de ligações que formam com o metal central:

  • Ligantes monodentados: Esses ligantes doam um par de elétrons ao átomo central. Exemplos incluem H2O e NH3.
  • Ligantes bidentados: Esses ligantes podem formar duas ligações com o íon metálico. Um exemplo disso é etilenodiamina (en).
  • Ligantes polidentados: Esses ligantes, também chamados de agentes quelantes, podem formar múltiplas ligações. Um exemplo é etilenodiaminotetraacetato (EDTA).

2. Número de coordenação

O número de coordenação refere-se ao número de átomos doadores de ligantes que estão ligados ao íon metálico central no complexo de coordenação. Por exemplo, se houver seis ligantes NH3 ao redor do íon cobalto em um complexo, o número de coordenação é 6.

Metal Ligante Ligante

3. Íons complexos e complexos de coordenação

Um íon complexo é uma espécie carregada constituída por um íon metálico central ligado a um ou mais ligantes. Um complexo de coordenação, por outro lado, pode ser neutro ou carregado e consiste em um íon complexo e quaisquer íons compensadores que equilibram a carga, ou em alguns casos, nenhum íon compensador.

4. Estado de oxidação

O estado de oxidação do átomo ou íon metálico central em um composto de coordenação indica o número de pares de elétrons doados pelos ligantes e ajuda a entender a configuração eletrônica e o comportamento do composto. É calculado considerando a carga total do complexo e as cargas dos ligantes.

Compostos de coordenação notáveis

As propriedades e aplicações dos compostos de coordenação podem variar muito. Aqui estão alguns exemplos:

  • Cloreto de hexaaminoníquel(II): A fórmula desse composto é [Ni(NH3)6]Cl2. O metal central, níquel, tem um número de coordenação de 6, rodeado por seis ligantes de amônia.
  • Ferricianeto de potássio: Representado pela fórmula K3[Fe(CN)6], consiste em íons Fe3+ rodeados por seis ligantes de cianeto, com os íons de potássio equilibrando a carga.

Estrutura e ligação em compostos de coordenação

Os compostos de coordenação possuem estruturas diversas dependendo do arranjo dos ligantes ao redor do íon metálico central. Essas estruturas desempenham um papel importante na determinação das propriedades do composto.

1. Geometria de coordenação

A geometria de coordenação depende do número de coordenação e da configuração eletrônica do íon metálico. As geometrias comuns incluem:

  • Linear: vista no número de coordenação 2, como em [Ag(NH3)2]+.
  • Tetraédrica: Comum com o número de coordenação 4, encontrada em complexos como [Ni(CO)4].
  • Quadrado planar: Também comum com o número de coordenação 4, visto em [PtCl4]2-
  • Octaédrica: a geometria mais comum para o número de coordenação 6, por exemplo, [Co(NH3)6]3+
Ligante Metal Ligante

2. Teoria do campo de cristal

A teoria do campo de cristal (CFT) explica a estrutura eletrônica dos complexos metálicos de transição. Ela descreve como a presença de um ligante afeta os níveis de energia dos orbitais d do metal, que se dividem em diferentes estados de energia sob a influência do campo elétrico do ligante. Este padrão de divisão afeta a cor, magnetismo e estabilidade dos complexos.

Propriedades espectroscópicas e magnéticas dos compostos de coordenação

A interação dos compostos de coordenação com a luz e campos magnéticos revela informações importantes sobre sua estrutura e comportamento.

1. Espectros eletrônicos

Os compostos de coordenação muitas vezes exibem cores brilhantes devido a transições de elétrons d-d entre níveis de energia divididos como resultado da divisão do campo de cristal. Um exemplo disso é a cor azul profundo de [Cu(NH3)4]2+, onde as transições de elétrons absorvem certos comprimentos de onda de luz.

2. Magnetismo

Os compostos podem ser paramagnéticos ou diamagnéticos dependendo do arranjo dos elétrons nos orbitais d divididos:

  • Paramagnético: Se elétrons não emparelhados estiverem presentes, como em [Fe(H2O)6]3+, o composto é atraído por um campo magnético.
  • Diamagnético: Se todos os elétrons estiverem emparelhados, como em [Cu(NH3)4]2+, é repelido por um campo magnético.
M3+ Ligante

Aplicações dos compostos de coordenação

Os compostos de coordenação têm amplas aplicações em vários campos. Aqui estão alguns exemplos importantes:

1. Química medicinal

Na medicina, os compostos de coordenação desempenham papéis importantes. Por exemplo, cis-platina, um complexo de platina, é um importante medicamento quimioterápico usado no tratamento do câncer. Ele funciona ligando-se ao DNA e inibindo a divisão celular.

2. Catálise

Muitos processos industriais dependem de compostos de coordenação como catalisadores. Um exemplo disso é o uso de [RhCl(PPh3)3] na hidrogenação de alcenos.

3. Ciência de materiais

Polímeros de coordenação e estruturas metal-orgânicas (MOFs), que são redes formadas por ligações de coordenação, são usados no armazenamento e separação de gases devido à sua natureza porosa.

4. Cores e pigmentos

Os compostos de coordenação são usados na fabricação de corantes e pigmentos. As cores brilhantes de compostos como o Azul da Prússia são devidas às transições de metal para ligante ou transições d-d.

Estabilidade e reatividade dos compostos de coordenação

A estabilidade e a reatividade dos compostos de coordenação são afetadas por vários fatores:

1. Força do campo dos ligantes

A força do campo dos ligantes é determinada pela capacidade doadora de elétrons do ligante, o que afeta o intervalo de energia entre os orbitais d divididos. CN- cria um intervalo maior, tornando o complexo estável.

2. Efeito quelato

Os ligantes quelantes, que formam múltiplas ligações com o íon metálico, aumentam a estabilidade devido ao ganho de entropia. Por exemplo, complexos de EDTA são mais estáveis do que aqueles formados por ligantes monodentados.

3. Teoria de ácidos e bases duros e moles (HSAB)

De acordo com a teoria HSAB, ácidos duros preferem bases duras, enquanto ácidos moles preferem bases moles. Por exemplo, Ag+ (ácido mole) forma complexos estáveis com I- (base mole).

Conclusão

A química de coordenação é um campo rico e dinâmico que está conectado a muitas áreas da ciência e tecnologia. Ao entender a estrutura, ligação e propriedades dos compostos de coordenação, podemos entender melhor seu papel no mundo natural e suas aplicações na tecnologia e indústria. A amplitude da química de coordenação, desde medalhões em enzimas a complexos de cores brilhantes na arte, destaca sua importância e seu crescente fascínio para químicos e cientistas em todo o mundo.


Pós-graduação → 3.1


U
username
0%
concluído em Pós-graduação

← Anterior (3)
Química inorgânica
Próximo (3.1.1) →
Teoria do Campo Cristalino

Comentários 



Química de coordenação

https://www.chemistryelite.com/g/3.1?ceal=pt