A Química Inorgânica Aplicada a Farmácia

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Na química de coordenação se estuda as ligações coordenadas entre um ácido e uma base de Lewis. Um ácido de Lewis é uma espécie capaz de receber, de aceitar um par de elétrons, já uma base de Lewis será a espécie capaz de doar o par de elétrons, desta forma um composto formado por um ácido e uma base de Lewis é um composto cuja ligação entre essas espécies se dá pelo compartilhamento de um par de elétrons, sendo que este par de elétrons é proveniente da base de Lewis. A este tipo de ligação é dado o nome de Ligação Coordenada, e o composto formado recebe o nome de Complexo ou Composto por Coordenação.

Os complexos são muito importantes, por exemplo:

A estrutura da figura 2 é conhecida como Etilenodiamintetraacetato - EDTA. Esta estrutura complexa com íons Ca++ e Mg++, removendo-os da água, a chamada água dura.

Figura 2 - Estrutura do Trióxido de Enxofre (SO3), com duas ligações covalentes coordenadas.

[pic 3]

Fonte: wikipedia[2]

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A estrutura da figura 3 é conhecida como Vitamina B12 e possui um complexo de cobalto.

Figura 3 - Estrutura da Vitamina B12

[pic 4]

Fonte: scielo[3]

A estrutura da figura 4 é conhecida como molécula de Hemoglobina, responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. Possui um complexo de Fe

Figura 3 - Estrutura da Hemoglobina

[pic 5]

Fonte: infoescola[4]

- Características dos Complexos

Os principais componentes desta estrutura são:

- O átomo central, denominado também de ácido de Lewis;

- Os ligantes, denominados base de Lewis, que formam ligações com o átomo central através do átomo doador.

Segundo Linus Pauling, a formação de um complexo, pode ser vista em muitos casos como uma reação ácido-base de Lewis, em que os ligantes são doadores de pares eletrônicos e a espécie central é a receptora de pares eletrônicos.

Vários ligantes podem rodear o íon metálico, estes ligantes são também chamados de Número de Coordenação, que podem ser desde 2 a 8 e até maiores, porém os mais comuns são 2, 4 e 6. Desta forma o número de coordenação é o número de ligantes em torno do íon metálico.

Um complexo também pode ter carga negativa, positiva ou nula e isto vai depender tanto do estado de oxidação do átomo central quanto da carga dos íons a sua volta.

Uma característica intrínseca dos complexos, parte do questionamento de que, como compostos que já se encontram em seu estado de valência estável, conseguem se combinar para formar outro composto também muito estável. O CoCl2 e o NH3 por exemplo, pode ser observado como substâncias estáveis, no entanto elas ainda podem se combinar para formar outro composto. A partir deste questionamento, pesquisas foram feitas e se chegou a algumas teorias importantes para mostrar a existência dos compostos por coordenação.

- Teorias dos Complexos

A primeira das teorias foi feita comparando a condutividade elétrica de soluções com a mesma concentração de compostos de coordenação. Por exemplo, na figura 4 abaixo mostra um quadro onde complexos de Platina e Cloreto formados com 6,5,4,3,2,1 e 0 moléculas de Amônia (NH3) dissolvidos em soluções, com mesma concentração de cada um deles, apresentavam condutividade elétrica diferente, ou seja, a quantidade de íons presentes em solução que conduzem corrente elétrica eram diferentes nas soluções. Note que os íons Platina e Cloreto são iguais, mudando apenas a quantidades de Amônia, o que não deveria interferir na reação, uma vez que a Amônia é neutra não possuindo íons livres em solução. No entanto ao medir a condutividade elétrica, percebe-se uma variação, ou seja, uma diminuição da condutividade a medida que vai se diminuindo a quantidade de Amônia, sugerindo com isso, uma diminuição de íons livres em solução.

Figura 4 - Condutividade Molar de Complexos de Platina(IV)

[pic 6]

Fonte: Souza[5]

A tentativa de explicação para isto foi feita por Blomstrand-Jorgensen em A Teoria das Cadeias. Esta teoria pautou-se nas moléculas com suas cadeias de carbono, as quais já eram bastante estadas na época. Os cientistas imaginaram que assim como as cadeias de carbono, a amônia poderia forma cadeias ao se ligar com o Cobalto ou a Platina. O átomo de cloro que estivesse ligado diretamente ao Cobalto ou a Platina, não seria dissociado, enquanto os que ficassem distantes do Cobalto ou da Platina, seriam mais facilmente dissociados, aumentando a condutividade. Desta forma a quantidade de moléculas de amônia poderia interferir nas ligações do ligante cloreto com o átomo central Cobalto ou Platina.

Note na figura 6 a variação na quantidade de amônia e a disposição das ligações.

Figura 6 – variação de moléculas de amônia

[pic 7][pic 8]

Fonte: Souza[6]

No entanto estes experimentos não forma suficientes, pois em muitos casos não se conseguia explicar a condutância elétrica em outros compostos do tipo MCl3.3NH3 onde o M pode ser um metal.

A teoria que se firmou como sendo o nascimento do estudo da química de coordenação, foi proposta por Alfred Werner em 1883, um pouco antes da teoria de valência em 1903, o que tornou a teoria de Werner como sendo de extrema relevância. A teoria de Werner baseia-se em três postulados:

- A maior parte dos elementos possui dois tipos de valência: uma valência primária, relacionada ao estado de oxidação, e uma valência secundária, relacionada ao número de coordenação;

- Todos os elementos tendem a satisfazer tanto às valências primárias quanto às secundárias;

- As valências secundárias estão dirigidas