Analise os complexos abaixo e classifique-os como lábil ou inerte, fornecendo uma razão para sua escolha.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede: “Analise o complexo
e diga se ele é lábil (ou seja, troca ligantes rapidinho) ou inerte (troca ligantes devagar), justificando.”
Conteúdo envolvido: química de coordenação – cinética de substituição de ligantes e teoria de campo de ligantes (CFSE, spectrochemical series). Vamos precisar:
Conteúdo envolvido: química de coordenação – cinética de substituição de ligantes e teoria de campo de ligantes (CFSE, spectrochemical series). Vamos precisar:
- descobrir o número de elétrons d em ferro;
- ver se o ligante CN⁻ é forte ou fraco (campo forte/fraco);
- entender como isso afeta a velocidade de troca de ligantes (labilidade vs inércia).
Passo 2
Primeiro, qual é o estado de oxidação do Fe em
?
Escrevendo a carga total:
Escrevendo a carga total:
Então é ferro(II), ou
.
Passo 3
Agora, quantos elétrons “d” tem um
?
O ferro neutro é 3d^6 4s^2. Tirando dois elétrons (o 4s primeiro), sobra 3d^6.
Logo, é um sistema d^6.
O ferro neutro é 3d^6 4s^2. Tirando dois elétrons (o 4s primeiro), sobra 3d^6.
Logo,
Passo 4
Aí entra a teoria de campo de ligantes: CN⁻ está lá no alto da spectrochemical series, isto é, é um ligante de campo forte. Numa configuração d^6, campo forte força um emparelhamento máximo dos elétrons, resultando num complexo low-spin. Nesse caso, a energia de estabilização de campo (CFSE) fica bem grande.
Em química de coordenação, quanto maior a CFSE (“quão estável” o arranjo eletrônico fica), mais alta é a barreira de ativação para trocar ligantes. Logo, complexos low-spin d^6 com ligantes fortes tendem a ser inertes – eles trocam CN⁻ devagar, são estáveis cineticamente.
Em química de coordenação, quanto maior a CFSE (“quão estável” o arranjo eletrônico fica), mais alta é a barreira de ativação para trocar ligantes. Logo, complexos low-spin d^6 com ligantes fortes tendem a ser inertes – eles trocam CN⁻ devagar, são estáveis cineticamente.
Resposta
O complexo
é inerte, porque é um complexo d^6 low-spin com ligantes de campo forte (CN⁻), o que dá alta CFSE e resulta em lenta substituição de ligantes.