Química Inorgânica II (IQG-364)

Ementa

Teoria do campo cristalino. Teoria de orbitais moleculares aplicada aos compostos de coordenação. Espectro eletrônico. Estrutura e equilíbrio. Reações, cinética e mecanismos. Compostos organometálicos de metais de transição.

Materiais suplementares

• Nomes de ligantes em português e inglês e suas abreviaturas
• Séries Espectroquímicas dos ligantes e dos metais. Facilidade de formação de retroligação pi.
• Tabelas uteis
• Convenções e outros materiais relacionado ao tema Simetria e Orbitais Moleculares
• Diagramas de Correlação para as configurações d² a d⁶

Tabela Periodica

Tabela periódica para download com todos os elementos químicos descobertos até 2016, incluindo os pesos atômicos IUPAC 2009 ajustados para 5 algarismos significativos

Tabela periódica da sala 633 e os símbolos dos elementos 41, 43, 61, 85 e 87

Site com videos para todos os elementos da Tabela Periódica

Diagrama de cromaticidade

Diagrama das cores com a indicação dos comprimentos de onda para cada cor isoladamente e as cores mostradas por um corpo negro em diferentes temperaturas (K)

Bibliografia - Nomenclatura

• CONNELY, N. G.; DAMHUS, T.; HARTSHORN, R. M.; HUTTON, A. T.
  Nomenclatura de Química Inorgânica - Recomendações da IUPAC de 2005
  IST Press: Lisboa, 2017

Bibliografia - Livros de caráter geral

Contêm grande parte do conteúdo do curso

• MIESSLER, G.L.; FISHER, P. J.; TARR, D.A.
  Química Inorgânica, 5a. ed.
  Pearson 2014
• MIESSLER, G.L.; TARR, D.A.
  Inorganic Chemistry, 4a. ed.
  Upper Saddle River: Prentice Hall, 2010
• HUHEEY, J.E.; KEITER, E.A.; KEITER, R.L.
  Inorganic Chemistry - Principles of Structure and Reactivity, 4a. ed.
  Nova Iorque: HarperCollins College Publishers, 1993
• WELLER, M.; OVERTON, T.; ROURKE, J.; ARMSTRONG, F.
  Inorganic Chemistry, 6a. ed.
  Oxford: Oxford University Press, 2014
• WELLER, M.T.; OVERTON, T.L.; ROURKE, J.P.; ARMSTRONG, F.A.
  Shriver & Atkins - Química Inorgânica, 6a. ed.
  Porto Alegre: Bookman Companhia Editora, 2017
• HOUSECROFT, C.; SHARPE, A.G.
  Inorganic Chemistry, 4a. ed.
  Upper Saddle River: Prentice Hall, 2012
• HOUSECROFT, C.; SHARPE, A.G.
  Química Inorgânica, 4a. ed.
  Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 2013
• de FARIAS, R. F. (Organizador)
  Química de Complexos - Fundamentos e Atualidades, 2a. ed.
  Editora Átomo, 2009
• JONES, C. J.
  A Química dos Elementos do Bloco D e F
  Bookman, 2002
• COTTON, F.A.; WILKINSON, G.
  Química Inorgânica
  Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1978
• DOUGLAS, B. E.; McDANIEL, D. H.; ALEXANDER, J. J.
  Concepts and Models of Inorganic Chemistry, 3a. ed., Nova Iorque: John Wiley & Sons, Inc, 1994

Bibliografia - Termos Espectroscópicos - Notas de Aula

• FARIA, R.B.
  Termos Espectrais para Átomos e Íons Livres
  Departamento de Química Inorgânica - IQ - UFRJ, 2023

Bibliografia - Artigos sobre configuração eletrônica dos elementos de transição

• RICH, R. L.; SUTER, R. W.
  Periodicity and Some Graphical Insights on the Tendency toward Empty, Half-full, and Full Subshells
  J. Chem. Educ. 65(8):702-704(1988)
• OROFINO, H.; MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  The use of Rich and Suter diagrams to explain transition elements electron configurations
  Quim. Nova 36(6):894-896(2013)
• OROFINO, H.; MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  ERRATA - The use of Rich and Suter diagrams to explain transition elements electron configurations
  Quim. Nova 37(1):194(2014)

Bibliografia - Livros de Simetria

Textos que tratam mais especificamente de Simetria

• COTTON, F.A.
  Chemical Applications of Group Theory, 3a. ed.
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 1990
• HARRIS, D. C.; BERTOLUCCI, M. D.
  Symmetry and Spectroscopy
  Oxford, 1978
• FAZZIO, A.; WATARI, K.
  Introdução à Teoria de Grupos - com aplicações em moléculas e sólidos Santa Maria: Editora UFSM, 1998
• CARTER, R; L.
  Molecular Symmetry and Group Theory
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 1998
• KETTLE, S. F. A.
  Symmetry and Structure - Readable Group Theory for Chemists, 3a. ed.
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 2007

Bibliografia - Artigos sobre simetria e orbitais moleculares

• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part I: Symmetry operations and their importance for chemical problems
  J. Chem. Educ. 47(4):246-252(1970)
• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part II: Classification of molecules into point groups
  J. Chem. Educ. 47(5):372-377(1970)
• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part III: Character tables and their significance
  J. Chem. Educ. 47(7):510-516(1970)
• ZELDIN, M.
  An Introduction to Molecular Symmetry and Symmetry Point Groups
  J. Chem. Educ. 43(1):17-20(1966)
• DIAS, L. A. L.; FARIA, R. B.
  Cartesian axis and plane conventions in C_nv symmetry groups
  Quim. Nova 44(10):1388-1391(2021)
• CARTER, R. L.
  The Tabular Method for Reducing Representations
  J. Chem. Educ. 68(5):373-374(1991)
• NIECE, B. K.
  A Spreadsheet To Facilitate Group Theory Calculations and Display of Character Tables
  J. Chem. Educ. 89(12):1604-1605(2012)
• BAIBICH, I. M.; BUTLER, I. S.
  A brief introduction to molecular orbital theory of simple polyatomic molecules for undergraduate chemistry students
  Quim. Nova 35(7):1474-1476(2012)
• MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  Explaining the geometry of simple molecules using molecular orbital energy-level diagrams built by using symmetry principles
  Quim. Nova 41(5):587-593(2018)
• GRUSHOW, A.
  Is It Time To Retire the Hybrid Atomic Orbital?
  J. Chem. Educ. 88:860-862(2011)
• LAING, M.
  No Rabbit Ears on Water. The Structure of the Water Molecule: What Should We Tell the Students?
  J. Chem. Educ. 64(2):124-128(1987)

Bibliografia - Espectroscopia Eletrônica de Compostos de Coordenação

• Gushikem, Y.
  Espectros eletrônicos de alguns complexos de geometria octaédrica de Ni²⁺: uma introdução prática à teoria do campo cristalino no curso de graduação
  Quim. Nova 28(1):153-156(2005)
• FIGGS, B. N.
  Introduction to Ligand Fields
  Malabar, Fl: Robert E. Krieger Publishing Company, 1986
• LEVER, A. B. P.
  Inorganic Electronic Spectroscopy
  Amsterdam: Elsevier Publishing Company, 1968
• BALLHAUSEN, C. J.
  Introduction to Ligand Field Theory
  Nova Iorque: McGraw-Hill Book Company, Inc., 1962

Leituras complementares, de caráter geral - Artigos

• SANTOS, L.M.; SARTO, L.E.; BOZZA, G.F.; de ALMEIDA, E.T.
  Química de Coordenação: Um sonho audacioso de Alfred Werner
  Rev. Virtual Quim. 6(5):1260-1281(2014)

Alguns portais de utilidade geral

• Site com tutorial de simetria e que permite visualizar as operações de simetria de várias moléculas
• Aula, em espanhol, no YouTube, ensinando as operações de simetria
• Site com tabela periódica que permite visualizar diversos dados atualizados de cada um dos elementos químicos
• Site com as constantes físicas atualizadas

Listas de Exercícios

Lista de exercícios 1

Aulas

Para facilitar o acompanhamento do curso, parte do material apresentado nas aulas encontra-se disponível nos links abaixo.

Aula 1 - Histórico - Nomenclatura - TLV

Aula 2 - Teoria do Campo Cristalino (TCC): EECC e fatores que afetam Δ; série espectroquímica; evidências experimentais da EECC; preferência octaedro ᳵ tetraedro

Aula 3 - Teoria do Campo Cristalino (TCC): EECC; labilidade; potencial de redução; espinélios

Aula 4 - Teoria do Campo Cristalino (TCC): Efeito Jahn-Teller; geometria quadrática plana

Aula 5 - Teoria do Campo Cristalino (TCC): Ligações π em compostos de coordenação

Aula 6 - Teoria de orbitais moleculares: diagramas de orbitais moleculares para água, CO e complexos octaédricos com ligantes de campo fraco, campo forte e sem sistema π

Aula 7 - Espectroscopia UV-vis - transições d-d

Aula 8 - Espectroscopia UV-vis - bandas de transferência de carga

Aula 9 - Reações, cinética e mecanismos