Doutorado
  1. Química inorgânica  1.1. Química de coordenação  1.1.1. Teoria do campo dos ligantes  1.1.2. Teoria do campo cristalino  1.1.3. Teoria de Orbital Molecular para Compostos de Coordenação  1.1.4. Estabilidade de Compostos de Coordenação  1.1.5. Espectros eletrônicos de compostos de coordenação  1.1.6. Isomerismo em Compostos de Coordenação  1.1.7. Cinética e mecanismo das reações de coordenação  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos metálicos  1.2.2. Alquil e aril metálico  1.2.3. Carbonos de Fischer e Schrock  1.2.4. Adição Oxidativa e Eliminação Redutiva  1.2.5. Hidretos Metálicos  1.2.6. Catalysis by organometallic compounds  1.2.7. Metallocenos e Complexos Sanduíche  1.2.8. Ativação de CH  1.3. Química do estado sólido  1.3.1. Estruturas e Redes Cristalinas  1.3.2. Teoria de bandas e propriedades elétricas  1.3.3. Defeitos no cristal  1.3.4. Síntese de materiais de estado sólido  1.3.5. Propriedades magnéticas e ópticas dos sólidos  1.3.6. Supercondutividade  1.3.7. Íons em estado sólido  1.4. Química Bio-inorgânica  1.4.1. Metaloproteínas e enzimas  1.4.2. Transporte e armazenamento de íons metálicos  1.4.3. O papel dos metais na medicina  1.4.4. Catálise bioinspirada  1.4.5. Interações Metal-DNA  1.4.6. Complexos Metálicos na Ciência Médica  1.5. Lantanídeos e Actinídeos  1.5.1. Configuração eletrônica e estados de oxidação em lantanídeos e actinídeos  1.5.2. Propriedades Espectrais e Magnéticas em Lantanídeos e Actinídeos  1.5.3. Separação e Extração de Lantanídios e Actinídios  1.5.4. Química de coordenação dos elementos do bloco f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de compostos de boro  1.6.2. Química dos Compostos de Silício e Germânio  1.6.3. Química dos Compostos de Fósforo e Enxofre  1.6.4. Química de organossilício  1.6.5. Química dos Gases Nobres
  2. Química Orgânica  2.1. Mecanismo de reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição e substituição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de Rearranjo  2.1.5. Reações Radicais  2.1.6. Reações Pericíclicas  2.1.7. Reações fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidade e atividade óptica  2.2.2. Análise estrutural  2.2.3. Efeitos estereoeletrônicos  2.2.4. Síntese assimétrica  2.2.5. Estereoquímica Dinâmica  2.3. Química Organometálica na Síntese Orgânica  2.3.1. Reagentes de organolítio e organomagnésio  2.3.2. Reações de acoplamento catalisadas por metais de transição  2.3.3. Reações catalisadas por paládio  2.3.4. Metátese de Olefinas  2.3.5. Catálise de ouro e prata  2.4. Química de produtos naturais  2.4.1. Alcaloides e terpenoides  2.4.2. Esteróides e Flavonoides  2.4.3. Síntese total de produtos naturais  2.4.4. Biossíntese de produtos naturais  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química Hospedeiro-Convidado  2.5.2. Auto-organização e reconhecimento molecular  2.5.3. Catalise Supramolecular  2.5.4. Máquinas Moleculares
  3. Química Física  3.1. Termodinâmica  3.1.1. Leis da Termodinâmica  3.1.2. Potencial Químico e Equilíbrio  3.1.3. Termodinâmica Estatística  3.1.4. Termodinâmica de não equilíbrio  3.2. Química Quântica  3.2.1. Equação de Schrödinger e suas aplicações  3.2.2. Teoria do orbital molecular  3.2.3. Teoria do funcional da densidade  3.2.4. Post-Hartree–Fock methods  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoria da taxa de reação  3.3.2. Mecanismo e leis de velocidade  3.3.3. Catalise e cinética enzimática  3.3.4. Dinâmica de reações  3.4. Espectroscopia e estrutura molecular  3.4.1. Espectroscopia de Infravermelho  3.4.2. Espectroscopia UV-visível  3.4.3. Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometria de Massa  3.4.5. Espectroscopia Raman  3.5. Química de Superfícies e Coloides  3.5.1. Absorção e Catálise  3.5.2. Tensioativos e micelas  3.5.3. Estabilidade Coloidal  3.5.4. Nanomateriais e Interfaces
  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  4.1.4. Cromatografia Iônica  4.2. Técnicas Eletroanalíticas  4.2.1. Voltametria e Polarografia  4.2.2. Condutometria e potenciometria  4.2.3. Colometria  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.3.2. Espectroscopia de Fluorescência  4.3.3. Difração de raios-X  4.3.4. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  4.4. Quimiometria  4.4.1. Processamento de dados e métodos estatísticos  4.4.2. Análise multidisciplinar  4.4.3. Aprendizado de Máquina em Química Analítica
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.3. Design de fármacos computacional  5.4. Aprendizado de Máquina em Química  5.5. Dinâmica molecular ab initio
  6. Biofísica e Química Medicinal  6.1. Descoberta e Design de Medicamentos  6.2. Cinética enzimática e inibição  6.3. Abordagem de biologia química  6.4. Interações proteína-ligante  6.5. Química bio-ortogonal
  7. Química de materiais  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerização  7.1.2. Polímeros Funcionais  7.1.3. Polímero Biodegradável  7.1.4. Polímeros condutores e semicondutores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas e nanoestruturas  7.2.2. Nanomateriais à base de carbono  7.2.3. Pontos quânticos  7.3. Química Energética e Ambiental  7.3.1. Química de Baterias e Células a Combustível  7.3.2. Química verde e materiais sustentáveis  7.3.3. Fotocatálise

Doutorado → Química inorgânica → Lantanídeos e Actinídeos ↓


Química de coordenação dos elementos do bloco f


Introdução

Os elementos do bloco f, também chamados de metais de transição interna, incluem os lantanídeos e actinídeos. Esses elementos são tipicamente caracterizados pelo preenchimento dos orbitais 4f e 5f, respectivamente. A química de coordenação desses elementos é fascinante devido às suas configurações eletrônicas únicas, estados de oxidação e números de coordenação.

Lantanídeos

Os lantanídeos incluem 15 elementos com números atômicos que variam de 57 (La) a 71 (Lu). Esses elementos são conhecidos por suas propriedades químicas semelhantes, que surgem de seus orbitais 4f parcialmente preenchidos.

      
La - Lantânio
Ce - Cério
Pr - Praseodímio
Nd - Neodímio
Pm - Promécio
Sm - Samário
Eu - Európio
Gd - Gadolínio
Tb - Térbio
Dy - Disprósio
Ho - Hólmio
Er - Érbio
Tm - Túlio
Yb - Itérbio
Lu - Lutécio

Compostos de coordenação

Os lantanídeos formam vários compostos de coordenação, frequentemente exibindo altos números de coordenação devido aos seus grandes raios iônicos. Eles geralmente se coordenam com átomos doadores de oxigênio, nitrogênio ou enxofre.

Exemplo: Nitratos de lantanídeos

Os nitratos de lantanídeos, como Ln(NO3)3, frequentemente se coordenam com moléculas de água, formando hidratos como Ln(NO3)3·xH2O

Actinídeos

Os actinídeos são uma série de 15 elementos, de actínio (Ac) a laurêncio (Lr), caracterizados pelo preenchimento gradual dos orbitais 5f. Esses elementos são conhecidos por suas propriedades radioativas e química redox complexa.

      
Ac - Actínio
Th - Tório
Pa - Protactínio
U - Urânio
Np - Netúnio
Pu - Plutônio
Am - Amerício
Cm - Cúrio
Bk - Berquélio
Cf - Califórnio
Es - Einstênio
Fm - Férmio
Md - Mendelévio
No - Nobelínio
Lr - Laurêncio

Compostos de coordenação

Os actinídeos apresentam diversa química de coordenação devido à sua capacidade de alcançar múltiplos estados de oxidação. Frequentemente formam complexos com doadores de oxigênio e nitrogênio.

Exemplo: Hexafluoreto de urânio

Um complexo de actinídeo bem conhecido é o hexafluoreto de urânio, UF6, que é utilizado em processos de enriquecimento de urânio.

Configuração eletrônica

Compreender a configuração eletrônica dos elementos do bloco f é importante para explorar sua química de coordenação. A configuração eletrônica geral para os lantanídeos é [Xe] 4fn 6s2, e para os actinídeos, é [Rn] 5fn 7s2.

Exemplos de lantanídeos

      
La: [Xe] 5d1 6s2
Ce: [Xe] 4f1 5d1 6s2

Exemplos de actinídeos

      
Th: [Rn] 6d2 7s2
U: [Rn] 5f3 6d1 7s2

Números de coordenação e geometria

O número de coordenação de um complexo determina o número de átomos doadores ligados ao metal central. Os lantanídeos tipicamente exibem números de coordenação que variam de 8 a 12, refletindo seu grande tamanho. Em contraste, os actinídeos geralmente exibem números de coordenação que variam de 6 a 10.

Geometria

O arranjo geométrico dos ligantes ao redor do metal central pode variar bastante:

  • Octaédrica: número de coordenação 6, que é o mesmo em ambos lantanídeos e actinídeos.
  • Cúbica: número de coordenação 8, frequentemente encontrado em complexos de lantanídeos.
  • Bipiramidal trigonal: Menos comum, mas pode ser encontrado tanto na química de lantanídeos quanto de actinídeos.

Quelação e ligantes multidentados

Os elementos do bloco f frequentemente formam complexos estáveis com ligantes multidentados, que são ligantes que podem doar mais de um par de elétrons para o átomo de metal central. Esses são conhecidos como ligantes quelantes.

Complexo de EDTA

Um dos agentes quelantes mais comuns é o ácido etilenodiaminotetraacético (EDTA), que forma complexos fortes com ambos os lantanídeos e actinídeos:

      
[Ln(EDTA)]- e [An(EDTA)]-

Estabilidade dos complexos

A estabilidade dos compostos de coordenação dos elementos do bloco f depende de vários fatores, incluindo o tamanho e carga do íon metálico, o tipo e carga do ligante e o sistema solvente.

Aplicações da química de coordenação

A química de coordenação dos elementos do bloco f é importante para uma variedade de aplicações, que vão desde a ciência dos materiais até a medicina.

Imagem médica

Complexos de lantanídeos são utilizados em imagens de ressonância magnética devido às suas propriedades eletrônicas únicas.

Reator nuclear

Complexos de actinídeos são importantes no design de reatores nucleares e protocolos de reciclagem de combustível.

Conclusão

A química de coordenação dos elementos do bloco f oferece uma visão perspicaz sobre os princípios avançados da química inorgânica. Os lantanídeos e actinídeos, com suas configurações eletrônicas complexas e vários estados de oxidação, formam uma ampla gama de compostos de coordenação com geometrias e propriedades únicas.


Doutorado → 1.5.4


U
username
0%
concluído em Doutorado

← Anterior (1.5.3)
Separação e Extração de Lantanídios e Actinídios
Próximo (1.6) →
Main Group Chemistry

Comentários 



Química de coordenação dos elementos do bloco f

https://www.chemistryelite.com/phd/1.5.4?ceal=pt