Coloração de Compostos de Coordenação

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

Sempre abrir.

Complexos são estruturas químicas onde há a presença de um íon metálico, proveniente do bloco intermediário da Tabela Periódica (metal de transição) coordenado por seu subnível d a ligantes doadores de elétrons, capazes de corresponder à sua deficiência em carga negativa. No que tange à aproximação desses ligantes ao centro metálico, ocorre a separação de seus orbitais em dois conjuntos de energias diferentes, as quais são chamadas de parâmetro do desdobramento do campo ligante e é simbolizada por 10 Dq ou ∆, podendo-se ainda utilizar a terminologia de "spin alto" ou "spin baixo" quando se refere às configurações d4, d5, d6, d7.

Por exemplo, o desdobramento provocado pelo ligante cianeto (CN-) é muito maior do que o provocado pelos íons haleto (Família 7ª da Tabela Periódica), onde as transições são de baixa energia. Por considerar que a natureza da interação metal-ligante é de natureza puramente eletrostática, a teoria do campo cristalino apresenta dificuldade na explicação de alguns conceitos, mas presta-se muito bem para a compreensão da coloração apresentada pelos complexos.

A luz branca visível é composta pela soma de todos os comprimentos de onda do espectro visível, que vão de aproximadamente 400 à 700nm. Quando a energia luminosa correspondente a algum desses comprimentos de onda é absorvida por um complexo, o que pode proporcionar transições eletrônicas, isto é, a transição de elétrons entre níveis atômicos, vemos então a cor complementar àquela responsável pelo comprimento de onda que fora absorvido. Assim, torna-se possível a determinação experimental do valor de ∆o para a maioria dos complexos, desde que se conheça o seu espectro de absorção. Por exemplo: o cátion hexaaquotitânio(III), [Ti(H2O)6]3+, onde o centro metálico possui configuração eletrônica terminada em d¹, absorve luz em aproximadamente 500nm devido à transição eletrônica entre os subníveis d-d, na qual o elétron é excitado de um orbital t2g para outro orbital eg. Como esta absorção ocorre na faixa espectral da região do visível, o complexo apresentará coloração, a qual, que nesse caso, será violeta. Já os espectros de absorção de complexos que possuem mais de 1 elétron no subnível d são mais específicos, uma vez que seu número de possíveis transições é maior.

Assim, considera-se que a separação adquirida pelos orbitais em um complexo depende fundamentalmente de sua natureza e da natureza do ligante, sendo que esta diferença entre os dois grupos de orbitais relaciona-se diretamente com a coloração demonstrada pelo complexo.

Referências:
ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.
BARBOSA, Addson Lourenço; Dicionário de Química, A-B Editora, Goiânia/GO – 2000.
EPSTEIN, Lawrence M.; ROSENBERG, Jerome l.; Química Geral, (Coleção Schaum), Porto Alegre: Bookman, 2003.

Arquivado em: Química