Química inorgânica

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Sumário
Prefácio
Capítulo 1 Introdução à química inorgânica
1.1 O que é química inorgânica?
1.2 Contrastes com a química orgânica
1.3 A história da química inorgânica
1.4 Perspectiva
Capítulo 2 Estrutura atômica
2.1 Desenvolvimento histórico da teoria atômica
2.1.1 A tabela periódica
2.1.2 Descoberta das partículas subatômicas e o átomo de Bohr
2.2 A equação de Schrödinger
2.2.1 A partícula em uma caixa
2.2.2 Números quânticos e funções de onda atômicas
2.2.3 O princípio de Aufbau
2.2.4 Blindagem
2.3 Propriedades periódicas dos átomos
2.3.1 Energia de ionização
2.3.2 Afinidade eletrônica
2.3.3 Raios covalentes e iônicos
Capítulo 3 Teoria das ligações
3.1 Diagramas de elétron-ponto de Lewis
3.1.1 Ressonância
3.1.2 Expansão da regra do octeto
3.1.3 Carga formal
3.1.4 Ligações múltiplas em compostos de Be e B
3.2 Repulsão do par de elétrons da camada de valência
3.2.1 Repulsão do par isolado
3.2.2 Ligações múltiplas
3.2.3 Efeitos da eletronegatividade e do tamanho atômico
3.2.4 Empacotamento do ligante próximo
3.3 Polaridade molecular
3.4 Ligação com hidrogênio
Capítulo 4 Simetria e teoria de grupo
4.1 Elementos e operações de simetria
4.2 Grupos de pontos
4.2.1 Grupos de baixa e alta simetrias
4.2.2 Outros grupos
4.3 Propriedades e representações de grupos
4.3.1 Matrizes
4.3.2 Representações de grupos de pontos
4.3.3 Tabelas de caracteres
4.4 Exemplos e aplicações de simetria
4.4.1 Quiralidade
4.4.2 Vibrações moleculares
Capítulo 5 Orbitais moleculares
5.1 Formação de orbitais moleculares a partir de orbitais atômicos
5.1.1 Orbitais moleculares de orbitais s
5.1.2 Orbitais moleculares de orbitais p
5.1.3 Orbitais moleculares de orbitais d
5.1.4 Orbitais não ligantes e outros fatores
5.2 Moléculas diatômicas homonucleares
5.2.1 Orbitais moleculares
5.2.2 Hibridização de orbitais
5.2.3 Moléculas diatômicas dos primeiros e segundos períodos
5.2.4 Espectroscopia fotoelétrica
5.3 Moléculas diatômicas heteronucleares
5.3.1 Ligações polares
5.3.2 Compostos iônicos e orbitais moleculares
5.4 Orbitais moleculares para moléculas maiores
5.4.1 FHF-
5.4.2 CO2
5.4.3 H2O
5.4.4 NH3
5.4.5 CO2 revisitado com operadores projeção
5.4.6 BF3
5.4.7 Orbitais híbridos
Capítulo 6 Química ácido-base e doadora-aceptora
6.1 Modelos ácido-base como conceitos organizadores
6.1.1 Histórico dos modelos de ácidos-bases
6.2 Conceito de Arrenhius
6.3 Conceito de Brønsted-Lowry
6.3.1 Solventes não aquosos e força ácido-base
6.3.2 Superácidos de Brønsted–Lowry
6.3.3 Medidas termodinâmicas em solução
6.3.4 Acidez e basicidade de Brønsted-Lowry em fase gasosa
6.3.5 Superbases de Brønsted-Lowry
6.3.6 Tendências na basicidade de Brønsted-Lowry
6.3.7 Força ácida de Brønsted-Lowry de compostos binários de hidrogênio
6.3.8 Força dos oxiácidos de Brønsted-Lowry
6.3.9 Acidez de Brønsted-Lowry dos cátions aquosos
6.4 Conceito de ácido-base de Lewis e orbitais de fronteira
6.4.1 Orbitais de fronteira e reações ácido-base
6.4.2 Suporte espectroscópico para as interações de orbitais de fronteira
6.4.3 Quantificação da basicidade de Lewis
6.4.4 A escala de afinidade do BF3 para a basicidade de Lewis
6.4.5 Ligações halogênicas
6.4.6 Efeitos indutivos na acidez e na basicidade de Lewis
6.4.7 Efeitos estéricos sobre a acidez e a basicidade de Lewis
6.4.8 Pares de Lewis obstruídos
6.5 Forças intermoleculares
6.5.1 Ligações de hidrogênio
6.5.2 Interações receptor-substrato
6.6 Ácidos e bases duros e moles
6.6.1 Teoria dos ácidos e bases duros e moles
6.6.2 Medidas quantitativas de ácidos e bases duros e moles
Capítulo 7 Estado sólido cristalino
7.1 Fórmulas e estruturas
7.1.1 Estruturas simples
7.1.2 Estruturas de compostos binários
7.1.3 Compostos mais complexos
7.1.4 Relação de raio
7.2 Termodinâmica da formação de cristais iônicos
7.2.1 Energia de rede e a constante de Madelung
7.2.2 Solubilidade, tamanho do íon e conceito de ácidos e bases duros e moles
7.3 Orbitais moleculares e estrutura da banda
7.3.1 Diodos, o efeito fotovoltaico e os diodos emissores de luz
7.3.2 Pontos quânticos
7.4 Supercondutividade
7.4.1 Ligas supercondutoras de baixa temperatura
7.4.2 A teoria da supercondutividade (pares de Cooper)
7.4.3 Supercondutores de alta temperatura: YBa2Cu3O7 e compostos relacionados
7.5 Ligação em cristais iônicos
7.6 Imperfeições em sólidos
7.7 Silicatos
Capítulo 8 Química dos elementos do grupo representativo
8.1 Tendências gerais na química do grupo representativo
8.1.1 Propriedades físicas
8.1.2 Eletronegatividade
8.1.3 Energia de ionização
8.1.4 Propriedades químicas
8.2 Hidrogênio
8.2.1 Propriedades químicas
8.3 Grupo 1: os metais alcalinos
8.3.1 Os elementos
8.3.2 Propriedades químicas
8.4 Grupo 2: os alcalino-terrosos
8.4.1 Os elementos
8.4.2 Propriedades químicas
8.5 Grupo 13
8.5.1 Os elementos
8.5.2 Outra química dos elementos do Grupo 13
8.6 Grupo 14
8.6.1 Os elementos
8.6.2 Compostos
8.7 Grupo 15
8.7.1 Os elementos
8.7.2 Compostos
8.8 Grupo 16
8.8.1 Os elementos
8.9 Grupo 17: os halogênios
8.9.1 Os elementos
8.10 Grupo 18: os gases nobres
8.10.1 Os elementos
8.10.2 Química dos elementos do Grupo 18
Capítulo 9 Química de coordenação I: estruturas e isômeros
9.1 História
9.2 Nomenclatura
9.3 Isomerismo
9.3.1 Estereoisômeros
9.3.2 Complexos tetracoordenados
9.3.3 Quiralidade
9.3.4 Complexos hexacoordenados
9.3.5 Combinações de anéis quelatos
9.3.6 Conformação do anel ligante
9.3.7 Isômeros constitucionais
9.3.8 Separação e identificação de isômeros
9.4 Números de coordenação e estruturas
9.4.1 Números de coordenação 1, 2 e 3
9.4.2 Número de coordenação 4
9.4.3 Número de coordenação 5
9.4.4 Número de coordenação 6
9.4.5 Número de coordenação 7
9.4.6 Número de coordenação 8
9.4.7 Números de coordenação maiores
9.5 Estruturas de coordenação
Capítulo 10 Química de coordenação II: ligações
10.1 Evidências para as estruturas eletrônicas
10.1.1 Dados termodinâmicos
10.1.2 Suscetibilidade magnética
10.1.3 Espectros eletrônicos
10.1.4 Números de coordenação e formas moleculares
10.2 Teorias da ligação
10.2.1 Teoria do campo cristalino
10.3 Teoria do campo ligante
10.3.1 Orbitais moleculares para complexos octaédricos
10.3.2 Divisão de orbital e spin eletrônico
10.3.3 Energias de estabilização do campo ligante
10.3.4 Complexos quadrado-planares
10.3.5 Complexos tetraédricos
10.4 Sobreposição angular
10.4.1 Interações doador-σ
10.4.2 Interações aceptor-π
10.4.3 Interações doador-π
10.4.4 A série espectroquímica
10.4.5 Magnitudes de eσ, eπ e Δ
10.4.6 Uma série magnetoquímica
10.5 O efeito Jahn-Teller
10.6 Preferências de tetra e hexacoordenadas
10.7 Outros formatos
Capítulo 11 Química de coordenação III: espectros eletrônicos
11.1 Absorção da luz
11.1.1 Lei de absorção de Beer-Lambert
11.2 Números quânticos de átomos multieletrônicos
11.2.1 Acoplamento spin-órbita
11.3 Espectros eletrônicos de compostos de coordenação
11.3.1 Regras de seleção
11.3.2 Diagramas de correlação
11.3.3 Diagramas de Tanabe-Sugano
11.3.4 Espectros e distorções de Jahn-Teller
11.3.5 Aplicações dos diagramas de Tanabe-Sugano
11.3.6 Complexos tetraédricos
11.3.7 Espectros de transferência de carga
11.3.8 Aplicações da transferência de carga e de energia
Capítulo 12 Química de coordenação IV: reações e mecanismos
12.1 Fundamentos
12.2 Reações de substituição
12.2.1 Compostos lábeis e inertes
12.2.2 Mecanismos de substituição
12.3 Consequências cinéticas das vias de reação
12.3.1 Dissociação (D)
12.3.2 Troca (I)
12.3.3 Associação (A)
12.3.4 Complexos de pré-associação
12.4 Evidências experimentais na substituição octaédrica
12.4.1 Dissociação
12.4.2 Relações lineares de energia livre
12.4.3 Mecanismos associativos
12.4.4 O mecanismo de base conjugada
12.4.5 O efeito quelato cinético
12.5 Estereoquímica das reações
12.5.1 Substituição em complexos trans
12.5.2 Substituição em complexos cis
12.5.3 Isomerização de anéis quelatos
12.6 Reações de substituição de complexos quadrado­planares
12.6.1 Cinética e estereoquímica das substituições quadrado-planares
12.6.2 Evidências para reações associativas
12.7 O efeito trans
12.7.1 Explicações sobre o efeito trans
12.8 Reações de oxirredução
12.8.1 Reações de esfera interna e de esfera externa
12.8.2 Condições para altos e baixos números de oxidação
12.9 Reações de ligantes coordenados
12.9.1 Hidrólise de ésteres, amidas e peptídeos
12.9.2 Reações modelo
12.9.3 Substituição eletrófila
Capítulo 13 Química de organometálicos
13.1 Fundamento histórico
13.2 Ligantes orgânicos e nomenclatura
13.3 A regra dos 18 elétrons
13.3.1 Contagem de elétrons
13.3.2 Por que 18 elétrons?
13.3.3 Complexos quadrado-planares
13.4 Ligantes em química de organometálicos
13.4.1 Complexos carbonílicos (CO)
13.4.2 Ligantes semelhantes ao CO
13.4.3 Complexos hidreto e di-hidrogênio
13.4.4 Ligantes tendo sistemas π estendidos
13.5 Ligação entre átomos metálicos e sistemas p orgânicos
13.5.1 Sistemas π lineares
13.5.2 Sistemas π cíclicos
13.5.3 Complexos fulereno
13.6 Complexos contendo ligações M–C, M=C e M≡C
13.6.1 Alquila e complexos relacionados
13.6.2 Complexos carbeno
13.6.3 Complexos carbino (alquilidino)
13.6.4 Complexos carbeto e cumuleno
13.6.5 Fios de carbono: pontes poli-ino e polieno
13.7 Método de classificação de ligações covalentes
13.8 Análise espectral e caracterização de complexos organometálicos
13.8.1 Espectros infravermelhos
13.8.2 Espectros de RMN
13.8.3 Exemplos de caracterização
Capítulo 14 Reações organometálicas e catálise
14.1 Reações envolvendo ganho ou perda de ligantes
14.1.1 Dissociação e substituição do ligante
14.1.2 Adição oxidativa e ativação da ligação C–H
14.1.3 Eliminação redutiva e acoplamento cruzado catalisado por Pd
14.1.4 Metátese da ligação σ
14.1.5 Aplicação de ligantes tipo pinça
14.2 Reações envolvendo modificação de ligantes
14.2.1 Inserção
14.2.2 Inserção de carbonila (migração de alquila)
14.2.3 Exemplos de inserções 1,2
14.2.4 Eliminação de hidreto
14.2.5 Abstração
14.3 Catalisadores organometálicos
14.3.1 Deuteração catalítica
14.3.2 Hidroformilação
14.3.3 Processo de ácido acético tipo Monsanto
14.3.4 Processo Wacker (Smidt)
14.3.5 Hidrogenação por catalisador de Wilkinson
14.3.6 Metátese da olefina
14.4 Catalisadores heterogêneos
14.4.1 Polimerizações de Ziegler-Natta
14.4.2 Reação água-gás
Capítulo 15 Comparação entre o grupo dos elementos representativos e a química organometálica
15.1 O grupo dos elementos representativos em comparação com os complexos binários carbonila
15.2 A analogia isolobal
15.2.1 Extensões da analogia
15.2.2 Exemplos de aplicações da analogia
15.3 Ligações metal-metal
15.3.1 Múltiplas ligações metal-metal
15.4 Clusters compostos
15.4.1 Boranos
15.4.2 Heteroboranos
15.4.3 Metaloboranos e metalocarboranos
15.4.4 Clusters carbonila
15.4.5 Clusters carbono-centrados
15.4.6 Comentários adicionais sobre os clusters