Aula de Equilíbrio de Complexação_2020

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Equilíbrio de Complexação
(ou de formação de complexos ou quelatos)
• O sal sulfato de cobre, CuSO4.5H2O é formado 
pelos íons Cu+2 e SO4
-2, separados por 
dissolução em água. Trata-se de um composto 
iônico.
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• Amônia, NH3 , é um composto estável formado
por átomos de nitrogênio e hidrogênio, unidos
por ligações covalentes . É um composto
molecular.
• Ambos os compostos estabeleceram
individualmente o arranjo de seus átomos para
atingir estabilidade
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FORMAÇÃO DE UM COMPLEXO
• Mesmo compostos estáveis podem reagir entre si 
para formar um novo produto e que por esse 
motivo desafiaram os conceitos básicos sobre 
ligações químicas.
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• Desde essa época, muitas teorias foram
propostas para se explicar e estrutura dos
complexos (exibidos pelos Complexos coloridos
dos metais de transição).
• Ao final do século XIX identificava-se, por
exemplo, complexos como:
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• Coube a Alfred Werner, prêmio Nobel de química em
1913, elucidar que a estrutura desses complexos
coloridos.
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O QUE É UM COMPLEXO ?
• São espécies químicas formadas por um íon 
metálico no centro de uma estrutura geométrica, 
ao redor do qual se dispõem moléculas ou íons 
denominados ligantes (“por ligação dativa”).
• Ligante é um íon ou molécula, com pelo menos um 
par de elétrons disponível (“não utilizado”) em 
ligações químicas, ou seja, não compartilhado.
• Alguns dos exemplos mais comuns de ligantes são: 
NH3, H2O, CO, Cl
-, CN-
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• COMPLEXO ou QUELATOS = ÍON METÁLICO + 
LIGANTE
• Ligante: quando tem pares de elétrons livre (procura 
se estabilizar), ligação coordenada dativa.
• Exemplos de Ligantes: compostos orgânicos com 
grupos funcionais: -NH2 (amina 1
a) e COOH 
(carboxílicos); grande chances de complexar metais. 
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• O ligante mais comum é a molécula de água. Em 
solução aquosa todo cátion metálico está 
complexado pela água, formando um aquo-
complexo
• Assim, a formação do amino-complexo de cobre é 
na verdade uma substituição de ligantes
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• Ao misturar solução de sulfato de cobre e 
amônia, forma-se o íon complexo [Cu(NH3)4] 
2+ 
• Neste caso, se estabelece uma estrutura 
quadrado planar, no qual 4 moléculas de amônia
rodeiam o íon Cu 2 +, atuando como ligantes .
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• Todos os íons de metais têm alguma tendência
para se coordenarem a ligantes, ainda que fraca,
como ocorre com os metais alcalinos Na e K.
• Número de coordenação é o número de pares
elétrons do ligante aceitos pelo íon metálico
central. Não tem relação com regras de valência.
• O número de coordenação do cobre no
aminocomplexo é quatro.
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• PARES DE ELÉTRONS DO LIGANTE OCUPAM 
ORBITAIS VAZIOS DO METAL
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CLASSIFICAÇÃO DE LIGANTES
• Se o ligante apresenta apenas um par de elétrons 
para ser doado ele é chamado de monodentado; 
• se tiver dois pares bidentado, e assim por diante. 
• Exemplos: 
• amônia, :NH3 monodentado; 
• EDTA 6
• hexadentado, etc.
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• Quelação: Quando um ligante contém dois ou
mais átomos doadores de elétrons ele é um
ligante polidentado e sua molécula se une ao
metal por mais de um ponto, formando um
complexo de estrutura cíclica que recebe o
nome particular de quelato.
• Quelatos são mais estáveis que os formados por
ligantes monodentados.
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• QUELATOS
• “khélê, quele” (grego)- “pinças dos 
crustáceos” ou dos aracnídeos.
• Referindo-se a forma pela qual os íons 
metálicos são “aprisionados” no composto.
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Ou Quelato ferro-oxalato
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EDTA: Ligante polidentado
Acido Etileno Diamino Tetracetico
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• Aplicação Agronômica: Determinação de 
cálcio e magnésio.
• Ligante: EDTA 
(Ácido Etileno Diamino Tetracético)
HC
OH
O
N
H2
C
H2
C N
H2C
H2CCH2
CH2
COOH
COOH
HOOC
HOOC
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Aplicações Agronômicas
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• A água dura, com elevados teores de Ca 2+
Mn 2+ e Fe 3+, diminuí a eficiência do glifosato.
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• Exemplos com valores de Kest e exercícios
1) Pretende-se fazer uma aplicação de glifosato e para
economizar está se cogitando aplicar junto um
micronutriente Mg 2+ (magnésio) ou Mn 2+ (manganês).
Explique as chances de sucesso ou fracasso.
2) Óleos e gorduras são facilmente deteriorados pela
presença de metais. Por isso o EDTA é frequentemente
utilizado como aditivo em alimentos. Explique esta
aplicação.
3) Outra aplicação frequente do EDTA é em shampoos
para quelar o cálcio. Explique.
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• Cálculos:
• M n+ + EDTA(ligante) [MEDTA ] n+
• Kest (10
+) 
• Quanto maior da K (constante de estabilidade):
• Mais forte o quelato formado;
• Mais estável será o quelato (em comparação com 
outras constantes)
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• Exemplo 1
• Sabendo que a relação estequiométrica é de 1:1 entre 
EDTA e estes íons metálicos. Se tivermos uma solução 
com 0,3 mol de Fe 3+, 0,2 mol de Ca 2+, 0,1 mol de Mg 2+
• a)o que ocorrerá se adicionarmos 0,4 mol de EDTA;
• b)o que ocorrerá se adicionarmos 0,2 mol de EDTA;
• c)o que ocorrerá se adicionarmos 0,8 mol de EDTA;
• (Quais os quelatos serão formados, em quais ordens e 
quais íons ou ligantes ficarão livres em solução)
• Kest [FeEDTA]
3+ = 10 25
• Kest [CaEDTA]
2+ = 10 10
• Kest [MgEDTA]
2+ = 10 8
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• Exemplo 2
• Se eu tiver uma solução com um quelato já
formado com EDTA e íon prata (Ag) e adicionar
cianeto (CN-) na mesma solução o que irá
acontecer? Explique
• Kest [AgEDTA]
+ = 2,0 x10 7
• Kest[Ag(CN)2]
- = 1,0x 10 21
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