Acetatos homo e heterotrinucleares de ferro: um experimento para o laboratório de química de coordenação

Abstract

Recebido em 15/3/10; aceito em 6/5/10; publicado na web em 24/8/10 HOMO AND HETEROTRINUCLEAR IRON ACETATES: AN EXPERIMENT FOR THE COORDINATION CHEMISTRY LABORATORY. Homo and heterotrinuclear acetates are unique compounds having m 3 -oxo bridge and many interesting properties of such compounds are derived from this structure. Some undergraduate inorganic textbooks discuss several aspects of these compounds and we present here an undergraduate experiment for the high-yield synthesis of [Fe 2 MO(CH 3 CO 2 ) 6 , as well as their characterization using infrared spectroscopy and cyclic voltametry. The proposed experiment gives the opportunity to discuss several concepts of coordination chemistry that follow the characterization techniques, such as: types of acetate coordination, reversibility of electrochemical processes, quelate and trans effects and lability.Keywords: trinuclear iron complexes; coordination chemistry; education. 3 A ênfase dada por Cotton é na ponte m 3 -oxo, uma coordenação atípica para a ponte e contestada no início do século passado, mas que foi confirmada com a resolução da estrutura cristalina por difratometria de raios X para o trinuclear de crômio, a primeira a ser obtida para a série dos acetatos básicos pelo famoso químico Leslie Orgel. INTRODUÇÃO4 O próprio Cotton foi o primeiro a resolver a estrutura cristalina de um acetato de rutênio, em 1972. 5 No livro de Greenwood, os trinucleares de Mo e W são citados para exemplificar a existência de ligações metal-metal e para evidenciar as diferenças entre estes e o trinuclear de crômio, onde as interações entre os metais são consideradas fracas.Dentre essa classe de compostos, o cluster de rutênio é, sem dúvida, aquele melhor estudado do ponto de vista eletroquímico, pois apresenta o comportamento redox mais versátil sendo possível acessar até cinco estados de valência mista (uma revisão sobre esses trinucleares de rutênio pode ser encontrada em Química Nova).6 Essas propriedades têm motivado sua aplicação em dispositivos supramoleculares para diversos fins, como catálise, 7 eletrocatálise 8 e conversão de energia. 9Devido ao alto valor do reagente de rutênio (tipicamente RuCl 3 . nH 2 O), a síntese desses complexos em larga escala num laboratório didático fica inviabilizada, apesar disso, outros metais como Fe, Ni, Co são também adequados à síntese. Julgamos o estudo dessa classe de compostos importante para uma formação mais completa dos discentes, uma vez que através dele podemos abordar temas correntes na química de coordenação, como estabilidade termodinâmica, intervalência, labilidade, efeito e influência trans, magnetismo, etc. Além das questões voltadas aos aspectos fundamentais da química de coordenação, esses compostos têm encontrado aplicações recentes e esse aspecto também pode ser explorado em sala de aula.Dentre as diversas estruturas conhecidas para os metais da primeira série de transição, duas se destacam em função de suas recentes aplicações em materiais de alto valor agregado. A primeira delas é composta por trinucleares...

Redes metalorgânicas e suas aplicações em catálise

“…50 Outros trabalhos interessantes do mesmo grupo abordam o uso de MOFs à base de lantanídeos com propriedades fotoluminescentes que podem ser utilizadas como marcadores óticos para identificação de resíduos de pólvora, em especial em munições sem chumbo. 51,52 A propósito, este mesmo grupo publicou, até o momento, o único artigo de uma revista nacional indexada, em português, sobre MOFs, na revista Química Nova, abordando a síntese hidrotermal da MOF [Zn(bdc)(H 2 O) 2 ] n assistida por microondas, 53 embora se encontrem na literatura alguns artigos sobre polímeros de coordenação, 54,55 mas sem atender ao critério definido para MOF: manter uma estrutura porosa após remoção de moléculas do solvente. Uma pesquisa no portal do periódico "Brazilian Journal of Chemical Society" mostra apenas 1 trabalho sobre MOF, do prof. Ricardo Longo, da UFPE, um trabalho teórico sobre a análise conformacional de um dipeptí-deo protonado dentro das cavidades de MOFs tipo IRMOFs-phen, com ligante 2,7-dicarboxilato fenantreno, com aplicação na catálise enantiomérica.…”

Miniprojeto para ensino de química geral experimental baseado na fermentação do caldo de cana-de-açúcar

“…Carriazo 11 fez o uso de miniprojeto em disciplina de Química Inorgânica Experimental. Outros trabalhos encontrados na literatura também apresentam propostas de ensino para disciplinas experimentais de Química que poderiam ser consideradas como miniprojetos, apesar dos autores não fazerem uso deste termo, por exemplo, os trabalhos de Formiga (para ensino de Química de Coordenação), 12 Murtinho (para ensino integrado de Química Orgânica, Química de polímeros e Fotoquímica), 13 e Simoni (para Química Geral Experimental). 14 Segundo esses autores, foi observada maior motivação nos alunos para a realização destas propostas se comparada à realização de atividades isoladas e sem interrelação entre elas.…”

“…14 Em disciplinas oferecidas a alunos em estágios mais avançados de formação podem ser trabalhados, além de conhecimentos em química mais avançados, também revisão da literatura, montagem de projeto, interpretação dos resultados e redação de relatório ou artigo científico. [11][12][13] No presente trabalho, o termo miniprojeto foi usado para descrição das atividades envolvendo o processo de fermentação do caldo de cana, usadas durante 5 semanas na disciplina de Introdução a Práticas de Laboratório, dos cursos de Engenharia Agroindustrial: Agroquímica e Engenharia Agroindustrial: Indústrias Alimentícias, da Universidade Federal do Rio Grande, Campus Santo Antônio da Patrulha. Esta é uma disciplina experimental, de 2 períodos semanais, oferecida no 1º semestre aos dois cursos.…”