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

Passo 1

O enunciado pede a geometria de \mathrm{[FeCl_4]^-} segundo a teoria de ligação de valência de Pauling, sabendo que há cinco elétrons desemparelhados. Isso envolve determinar o estado de oxidação do ferro, sua configuração eletrônica e o tipo de hibridização que surge ao redor do átomo central.

Passo 2

Calculemos o estado de oxidação de Fe em \mathrm{[FeCl_4]^-}. Cada C l^{-} contribui com -1, e o ânion total tem carga -1:
x + 4\,(−1) = −1
x = +3
Portanto, o ferro está em \mathrm{Fe^{3+}} e sua configuração eletrônica parte de [\mathrm{Ar}]\;3d^5.

Passo 3

O ânion \mathrm{Cl^-} é um ligante de campo fraco, o que implica em pequena separação entre orbitais d (crystal field splitting \Delta) e, portanto, energia de pareamento P maior que \Delta. Logo, não há pareamento extra dos cinco elétrons em 3d; eles permanecem desemparelhados (high-spin), confirmando os cinco elétrons não pareados.

Passo 4

Com quatro ligantes e altos custos de pareamento em 3d, o ferro usa apenas seus orbitais de valência 4s e 4p para hibridizar. São quatro orbitais híbridos do tipo \mathrm{sp^3} destinados a formar ligações σ com os quatro íons C l^{-}.

Passo 5

A hibridização \mathrm{sp^3} gera uma geometria tetraédrica, pois quatro orbitais equivalentes apontam para os vértices de um tetraedro, maximizando o afastamento entre pares eletrônicos ligados.

Resposta

A geometria de \mathrm{[FeCl_4]^-} é tetraédrica.

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