Estereoquímica de Compostos de Coordenação com NC 5

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Compostos de coordenação envolvem metais de transição da Tabela Periódica, os quais possuem em sua estrutura orbitais d vazios e/ou incompletos. “Em 1893, Alfred Werner publicou uma teoria que forneceu as bases para toda a química de coordenação moderna. Para que se possa ter uma ideia da perspicácia do trabalho de Werner, vamos nos lembrar que o elétron, responsável por todas as ligações químicas, só foi descoberto e aceito com o constituinte universal da matéria em 1901. Portando à época de Werner, não existia qualquer conceito moderno de ligação química. Os resultados obtidos por Werner foram repetidos e confirmados por ele mesmo e por muitos outros cientistas por inúmeras vezes. A partir daquele momento, este campo da química não parou mais de ser investigado e de evoluir. Isto é refletido, por exemplo, nas várias revistas especializadas que só publicam, todo ano, milhares de trabalhos relacionados à química de coordenação1.

Complexos de coordenação ou complexos com número de coordenação cinco, pentacoordenados, os quais são menos comuns do que os complexos tetra ou hexacoordenados no bloco d da Tabela Periódica, são pirâmides de base quadrada, geometria que também pode variar para bipirâmide trigonal. “Diferente do caso de NC = 4, onde a geometria mais comum é a Td, aqui não há uma ‘preferência’. Isso porque a diferença na energia de estabilização para as duas estruturas é relativamente pequena”1.

Entretanto, as distorções destas geometrias ideais são corriqueiras. A forma bipiramidal trigonal atuam minimizando as repulsões ligante-ligante, mas restrições estéricas em ligantes polidentados podem favorecer inicialmente uma estrutura piramidal quadrada. Por exemplo, a pentacoordenação piramidal quadrática é encontrada em compostos como as porfirinas biologicamente importantes, onde o anel encontrado no ligante leva a uma estrutura quadrada-planar, com um quinto ligante preso acima do plano.

Em alguns casos, a pentacoordenação pode ser induzida por um ligante polidentado contendo um átomo doador, o qual pode ligar-se em um sítio axial de uma bipirâmide trigonal, com seus átomos doadores remanescentes, alcançando inclusive as posições equatoriais em sua estrutura molecular.

Entretanto, apesar de geometrias diferenciadas, as energias das várias geometrias de complexos pentacoordenados diferem, na maioria das vezes, pouco uma da outra. Neste aspecto, destaca-se pelo fato de que o complexo de níquel, por exemplo, [Ni(CN)5]3- pode existir em ambas as conformações, piramidal quadrada e piramidal trigonal, em um mesmo cristal. Já em solução, os complexos bipiramidal trigonais com ligantes monodentados são na maioria das vezes muito instáveis, assim, um ligante que é axial em um momento torna-se equatorial já em um próximo momento.

Referências:

1. http://www2.ufpa.br/quimdist/disciplinas/quimica_inorganica_teorica/capitulo
BARBOSA, Addson Lourenço; Dicionário de Química, A-B Editora, Goiânia/GO – 2000.
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.

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