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Química · Capítulo 3. Classificação de substâncias

Estrutura dos compostos de coordenação

Os compostos complexos (ou de coordenação) são uma classe especial de substâncias nas quais determinadas moléculas ou íons se coordenam ao redor de um átomo central. Sua principal característica estrutural consiste na divisão entre esfera interna e esfera externa, o que determina suas propriedades físico-químicas únicas.

Átomo centralCatiões de metais e ametais atuam mais frequentemente como agentes complexantes.
Esfera internaA parte complexa do composto, que na fórmula química é sempre colocada entre colchetes [ ].
DenticidadeA capacidade do ligante de formar duas ou mais ligações com o centro aumenta drasticamente a estabilidade.
4 min de leituraPara estudantes de medicinaAtualizado em 24/09/2026
Material preparado por edição WhiteCoat Pro de acordo com os guias metodológicos da plataformaRevisado por médico editor: Aulov A. A., médico generalista · 24/09/2026

Arquitetura do composto de coordenação

Os compostos complexos (ou de coordenação) possuem uma estrutura característica de dois níveis. A base de qualquer substância desse tipo é a esfera interna (a parte complexa). Na escrita, ela é tradicionalmente colocada entre colchetes `[ ]`. Esta esfera inclui o átomo central e os ligantes que o cercam. A esfera interna pode possuir sua própria carga elétrica, sendo então chamada de íon complexo.

Fora dos colchetes localiza-se a esfera externa. Ela é formada por íons cuja principal tarefa é compensar a carga da parte interna. Nos processos químicos, os íons da esfera externa comportam-se exatamente da mesma forma que os constituintes de sais simples, ácidos ou bases habituais.

Classificação dos complexos pela esfera externa

Dependendo de quais íons formam a esfera externa, os compostos complexos pertencem a diferentes classes de substâncias. Se o próprio complexo for eletricamente neutro (ou seja, a esfera interna não tiver carga e for uma molécula), tal composto não apresentará esfera externa. Um exemplo marcante de substância eletricamente neutra é o complexo de ferro com monóxido de carbono — $[Fe(CO)_5]$.

Nos demais casos, o tipo de substância é determinado pela natureza dos íons externos:

Íons da esfera externaClasse da substânciaCaracterística do complexo
H⁺ÁcidosÁcidos complexos
OH⁻BasesBases complexas
Catiões metálicos, amônioSaisComplexos aniônicos (carga interna negativa)
Ânions de resíduos ácidosSaisComplexos catiônicos (carga interna positiva)
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Ligantes e átomo central

Catiões metálicos ou ametais atuam tipicamente como átomo central. Os ligantes são partículas que se ligam diretamente a esse centro. Podem ser:

  • Íons de halogênios ($F^-$, $Cl^-$, $Br^-$, $I^-$).
  • Grupos hidroxila ($OH^-$) e cianeto ($CN^-$).
  • Grupos tiossulfato ($S_2O_3^{2-}$).
  • Ânions de ácidos orgânicos.
  • Moléculas de amônia ($NH_3$) e aminas orgânicas.

Em ligantes complexos e poliatômicos, a ligação com o agente complexante é realizada através de átomos doadores específicos: nitrogênio (N), oxigênio (O), enxofre (S) ou carbono (C).

Uma estabilidade especial é conferida aos complexos pela capacidade de alguns ligantes formarem múltiplas ligações com o átomo central simultaneamente. Esse fenômeno garante uma resistência aumentada ao composto (efeito quelato). Por exemplo, a molécula de amônia forma uma única ligação (ligante monodentado). Já a molécula de etilenodiamina ($NH_2CH_2CH_2NH_2$) contém dois átomos de nitrogênio, cada um ligando-se ao centro, atuando como um ligante bidentado. Portanto, para um número total igual de ligações, o complexo de cobre com etilenodiamina $[Cu(NH_2CH_2CH_2NH_2)_2]SO_4$ diferirá em estrutura do complexo com amônia $[Cu(NH_3)_4]SO_4$.

Diferença em relação aos compostos simples

É importante entender que a mera presença de um átomo central não torna uma substância de coordenação. O critério principal é a proporção entre o número de coordenação e a valência.

Por exemplo, na molécula de ácido sulfúrico ($H_2SO_4$), o átomo de enxofre está no centro, rodeado por outros átomos. Contudo, este é um composto comum, e não complexo. A razão reside no fato de que o número de coordenação do enxofre neste caso é igual a 4, o que é menor do que sua valência, que é igual a 6.

Resumo: perguntas e respostas sobre o tema

O que é o número de coordenação do átomo central?

O número de coordenação do átomo central é o número de átomos ou grupos (ligantes) diretamente ligados a ele. Essa grandeza é uma característica importante do composto de coordenação, determinando a quantidade de ligações químicas do átomo central com os ligantes na molécula ou estrutura cristalina.

Ocorrência de números de coordenação:

  • Comuns — 4 e 6.
  • Raros — 2, 3, 8 e outros.

A formação de um composto complexo ocorre se o número de coordenação do átomo central exceder sua valência.

Qual é a geometria espacial dos complexos com número de coordenação 6?

A geometria espacial dos complexos com número de coordenação 6 é um octaedro. Nesses compostos, os ligantes localizam-se nos vértices de um octaedro imaginário ao redor do átomo central.

Características dos complexos octaédricos:

  • Metais do bloco d — formam 6 orbitais idênticos devido à hibridização d²sp³, direcionados do centro para os vértices do octaedro.
  • Silício — encontra-se em um ambiente octaédrico em hexafluorsilicatos devido à presença de um subnível 3d livre.

Esta geometria é característica de numerosos compostos complexos.

Como memorizar

Os colchetes são a "casinha" do complexo. O que está dentro da casinha é a esfera interna (o átomo central anfitrião e seus "convidados", os ligantes). O que ficou de fora na rua é a esfera externa (os íons).

Questões de aulas e exames

Qualquer substância com um átomo central é complexa?

Não. Por exemplo, o ácido sulfúrico tem um átomo central de enxofre, mas não é um complexo, uma vez que o número de coordenação do enxofre (4) nele é menor do que sua valência (6).

Um composto de coordenação pode não ter esfera externa?

Sim, pode. Isso acontece se a esfera interna não tiver carga elétrica (for uma molécula eletricamente neutra), como no caso do $[Fe(CO)_5]$.

Por que alguns compostos de coordenação são mais estáveis do que outros?

A estabilidade aumenta drasticamente se os ligantes formarem duas ou mais ligações com o átomo central. Esse fenômeno é chamado de efeito quelato.

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O que mais estudar sobre o tema

  • A proporção entre o número de coordenação e a valência do átomo central.
  • A natureza dos átomos doadores em ligantes poliatômicos (N, O, S, C).
  • O mecanismo de surgimento do efeito quelato e a denticidade dos ligantes.
  • O comportamento químico dos íons da esfera externa em soluções.

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