Baseado na teoria de ligação de valência proposta por Pauling encontre qual a geometria associada às seguintes espécies:
\mathrm{AuCl}_{4}^{-} (diamagnético)

Passo 1

O enunciado pede, utilizando a teoria de ligação de valência (VBT) de Pauling, que a gente determine a geometria da espécie \mathrm{AuCl}_{4}^{-}, sabendo que ela é diamagnética. Para isso, vamos precisar:
– Determinar o estado de oxidação do Au e sua configuração eletrônica final.
– Ver quantos elétrons d ele tem e como ficam emparelhados.
– Escolher os orbitais de valência que participam da formação de híbridos.
– Ver qual hibridação surge e deduzir a geometria.

Passo 2

Primeiro, o estado de oxidação do ouro em \mathrm{AuCl}_{4}^{-} é dado por
x + 4\cdot(-1) = -1 \quad\Rightarrow\quad x = +3,
ou seja, trata-se de \mathrm{Au}^{3+}. O ouro neutro tem configuração eletrônica [{\rm Xe}]\,4f^{14}5d^{10}6s^1. Ao formar \mathrm{Au}^{3+}, ele perde primeiro o elétron 6s e mais dois elétrons do conjunto 5d, ficando com
\mathrm{Au}^{3+}:\;[{\rm Xe}]\,4f^{14}5d^8.

Passo 3

Como a espécie é diamagnética, todos os elétrons do conjunto 5d^8 estão emparelhados. Num esquema de baixa energia interna (emparelhamento completo), esses oito elétrons ocupam os quatro orbitais 5d de menor energia, deixando um orbital 5d (o de maior energia) livre.

Passo 4

Os orbitais de valência disponíveis para hibridização são os seguintes:
– Um orbital 6s.
– Três orbitais 6p_x,6p_y,6p_z.
– Cinco orbitais 5d.
Como só precisamos de quatro híbridos para ligar quatro Cl ^-, escolhemos um orbital 5d livre (aquele de maior energia, normalmente o d_{x^2-y^2}), o 6s e dois orbitais do 6p (digamos 6p_x e 6p_y). Isso gera hibridização do tipo dsp^2.

Passo 5

Os quatro híbridos dsp^2 formam-se no plano xy com ângulos de 90^\circ entre eles, cada um apontando para um ligante \mathrm{Cl}^-.

Resposta

Quadrado planar.

Exercícios relacionados