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10.5:

Isomerismo Estrutural

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Chemistry
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JoVE Core Chemistry
Structural Isomerism

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Os isómeros são compostos pela mesma fórmula molecular mas um arranjo estrutural diferente. Cada isómero tem características físicas e químicas distintas. Em compostos de coordenação, um tipo de isomerismo observado é o isomerismo estrutural.No isomerismo estrutural, as conectividades dos átomos ao átomo central metálico são diferentes, apesar da mesma fórmula molecular. Podem ser ainda categorizados como isómeros da esfera da coordenação e isómeros de ligação. Os isómeros da esfera da coordenação ocorrem quando o ligando coordenado com o metal central na esfera da coordenação troca de lugar com um íon contrário na malha.Assim, enquanto número de coordenação do íon metálico permanece constante, a composição da esfera de coordenação e o composto muda. No complexo coordenado de cobalto, dois isómeros da esfera da coordenação são possíveis com qualquer bromo como ligante ou cloro. Como a composição do composto é diferente, cada um destes isómeros tem diferentes propriedades químicas.Quando dissolvido em água, o cloreto de pentaamminebromocobalto gera íons de cloreto, enquanto o brometo de pentaammineclorocobalto(II)gera íons de brometo na solução. O isomerismo de ligação, por outro lado, ocorre quando um ligando pode coordenar com o átomo metálico central em duas orientações diferentes. Assim, os ligantes monodentados com mais de um potencial átomo dador são capazes de isomerização de ligação.Dependendo de qual átomo dador coordena com o íon metálico, o nome do ligante muda. O íon nitrito tem dois pares solitários de elétrons, um sobre o átomo de ozônio e um sobre o átomo de oxigénio. Qualquer um destes pode formar uma ligação covalente coordenada com o íon metálico central.Quando o íon de nitrito coordena através do par solitário de elétrons ligados ao átomo de ozônioazoto, é conhecido como o nitro ligante. Quando o átomo de oxigénio atua como dador, é conhecido como o ligante nitrito. Os complexos de coordenação do cobalto metálico com íons nitritos têm dois possíveis isómeros de ligação, um de cor amarela pentaamminenitrocobalto(III)e um de cor-de-laranja pentaamminenitritocobalto(III)

10.5:

Isomerismo Estrutural

Isomerismo em Complexos

Isómeros são espécies químicas diferentes que têm a mesma fórmula química. O isomerismo estrutural dos compostos de coordenação pode ser dividido em duas subcategorias, os isómeros de ligação e os isómeros de esfera de coordenação.

Isómeros de ligação ocorrem quando o composto de coordenação contém um ligando que se pode ligar ao centro de metal de transição através de dois átomos diferentes. Por exemplo, o ligando CN pode ligar-se através do átomo de carbono ou através do átomo de azoto. Da mesma forma, SCN pode ligar-se através do átomo de enxofre ou de azoto. Alguns ligandos diferentes capazes de isomerismo de ligação são mostrados na Figura 1. A nomenclatura dos ligandos capazes de isomerismo de ligação depende de qual átomo dador é ligado ao ião metálico. Por exemplo, um ligando CN ligado através do átomo de carbono é chamado de ciano, enquanto que o mesmo ligando ligado através de um átomo de azoto é chamado isociano.

Image1

Figura 1. Lista de ligandos diferentes capazes de isomerismo de ligação. Na molécula do ligando, o átomo a vermelho liga-se ao átomo central de metal.

Isómeros de esfera de coordenação (ou isómeros de ionização) ocorrem quando um ligando aniónico na esfera de coordenação interior é substituído pelo contra-ião da esfera de coordenação exterior. Um exemplo simples de dois isómeros de esfera de coordenação são [CoCl6][Br] e [CoCl5Br][Cl].

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section19.2: Coordination Chemistry of Transition Metals.