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Instituto de Química
 
Química Fundamental
 
Disciplina: QFL1332 - Química Inorgânica II: Química de Coordenação
Inorganic Chemistry II: Coordination Chemistry

Créditos Aula: 8
Créditos Trabalho: 2
Carga Horária Total: 180 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2016 Desativação:

Objetivos
Estudo da química dos elementos metálicos com especial ênfase aos aspectos conceituais, relacionando as propriedades dos compostos de coordenação à estrutura eletrônica dos elementos metálicos e às teorias de campo ligante e de orbitais moleculares. São apresentadas e discutidas as aplicações dos compostos de coordenação nas áreas de complexação e extração de metais, química analítica, catálise e bioinorgânica, explorando os aspectos termodinâmicos, cinéticos, espectroscópicos e mecânico-quânticos.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
4960808 - Renato Sanches Freire
 
Programa Resumido
Desenvolvimento histórico. Isomeria e estereoquímica. Estrutura eletrônica dos íons metálicos. Esquema Russel-Saunders, repulsão intereletrônica, parâmetros de Racah. Teoria do campo ligante, desdobramento energético dos orbitais, uso de tabelas de caracteres, energias de estabilização de campo ligante. Propriedades Magnéticas. Espectroscopia eletrônica em complexos. Teoria dos orbitais moleculares, série espectroquímica e nefelauxética, espectros de transferência de carga. Modelagem molecular. Compostos organometálicos, clusters e ligação metal-metal. Termodinâmica e equilíbrio na química de coordenação - abordagem de Klopman, constantes de estabilidade, efeito quelato, solvatação iônica, potenciais redox. Reagentes complexantes e aplicações. Processos de extração e hidrometalurgia. Spot tests. Cinética e reatividade. Aspectos fotoquímicos. Catálise. Aspectos bioinorgânicos e ambientais.
 
 
 
Programa
Introdução, importância e aplicações de complexos. Desenvolvimento histórico, controvérsia Jorgensen-Werner, evolução do modelo de coordenação. Isomeria e estereoquímica de compostos de coordenação. Isomeria constitucional e espacial, isomeria conformacional. Estrutura eletrônica dos íons metálicos. Esquema Russel-Saunders, repulsão intereletrônica, parâmetros de Racah. Teoria do campo ligante, formalismo de Bethe, desdobramento energético dos orbitais, uso de tabelas de caracteres, distorção tetragonal, efeito Jahn-Teller, energias de estabilização de campo ligante. Propriedades Magnéticas. Espectroscopia eletrônica em complexos - transições d-d, regras de seleção, diagramas de Tanabe-Sugano, interpretação de espectros de campo ligante. Teoria dos orbitais moleculares para compostos de coordenação, série espectroquímica e nefelauxética, espectros de transferência de carga. Modelagem molecular aplicada a compostos de coordenação. Compostos organometálicos e clusters - número de coordenação efetivo, metalocarbonilos, metaloolefinas e metalocenos. Ligação metal-metal. Termodinâmica e equilíbrio na química de cordenação - abordagem de Klopman, constantes de estabilidade, efeito quelato, solvatação iônica, potenciais redox. Reagentes complexantes e aplicações. Seletividade, sensibilidade, seletividade. Processos de extração e hidrometalurgia. Spot tests. Cinética e reatividade de compostos de coordenação - aspectos dinâmicos em solução, labilidade e inercia, mecanismos de substituição, transferência de elétrons e de ativação de ligante. Aspectos fotoquímicos. Catálise - reações de adição oxidativa, efeito de vizinhança, ativação de substratos por íons metálicos. Catálise industrial: hidrogenação de olefinas, processo oxo, processo Wacker, processo Ziegler-Nata, e outros. Aspectos bioinorgânicos e ambientais: metais em sistemas biológicos, transporte de oxigênio, processos enzimáticos, vitamina B12, fotossíntese, fixação do nitrogênio. Aspectos toxicológicos e ambientais. Aplicações em quimioterapia.

OBSERVAÇÃO: Para cursar a disciplina de forma satisfatória é necessário que o aluno tenha conhecimento básico dos conteúdos abordados na disciplina QFL1242 - Físico-Química II e curse em paralelo com a disciplina QFL1345 - Fundamentos de Espectroscopia e Métodos Espectroscópicos.
 
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas, demonstrações, aulas de laboratório e projetos.
Critério
Desempenho nas provas, relatórios, exercícios e projetos, além da qualidade da participação nas aulas teóricas e experimentais.
Norma de Recuperação
Nota da 2ª Avaliação = Nota da 1ª Avaliação + 2 x (Nota da prova de recuperação) dividido por 3.
 
Bibliografia
     
B. DOUGLAS, D. H. MCDANIEL AND J. J. ALEXANDER - CONCEPTS AND MODELS OF INORGANIC CHEMISTRY, J. WILEY, N. Y., 1983.

J. E. HUHEEY, E. A. KEITER, R. L KEITER, INORGANIC CHEMISTRY, 4TH ED., HARPER COLLINS, 1993.

W. L. JOLLY, MODERN INORGANIC CHEMISTRY, MCGRAW-HILL, NEW YORK.
 

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