1. Para cada um dos seguintes complexos dê os estados de oxidação do metal e a configuração d^{n}.
c) \left[\mathrm{CoCl}_{3}(\mathrm{py})_{3}\right]

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o complexo [\mathrm{CoCl}_{3}(\mathrm{py})_{3}]:
  • Determinar o estado de oxidação do metal (Co).
  • Determinar a configuração d^{n} do cátion metálico correspondente.
Informações relevantes dadas no enunciado:
  • O complexo é [\mathrm{CoCl}_{3}(\mathrm{py})_{3}] (não há carga indicada no colchete).
  • As espécies ligantes presentes são três cloretos ( \mathrm{Cl}) e três piridinas ( \mathrm{py}).

Passo 2

Como encontrar o estado de oxidação do metal (regra geral).
  • Seja x o estado de oxidação do metal no complexo.
  • A soma algébrica das cargas do metal e dos ligantes deve ser igual à carga global do complexo.
  • Aqui não há carga mostrada no colchete, então a carga total do complexo é 0.
  • Identificar as cargas típicas dos ligantes:
    • O íon cloreto como ligante tem carga -1 (é um ligante aniônico, tipo X).
    • A piridina ( \mathrm{py}) é um ligante neutro (doa um par de elétrons, tipo L), logo carga 0.
  • Monta-se então a equação de conservação de cargas:
x + 3\cdot(-1) + 3\cdot 0 = 0.

Passo 3

Resolver a equação para x.
  • Calculando os termos: 3\cdot(-1)=-3 e 3\cdot 0=0.
  • A equação fica:
x - 3 = 0.
  • Portanto
x = +3.
Conclusão: o estado de oxidação do cobalto no complexo é +3.

Passo 4

Como determinar a configuração d^{n} do metal oxidado (método 1: configuração eletrônica do átomo e remoção de elétrons).
  • Primeiro, lembrar a configuração eletrônica do átomo neutro de cobalto ( \mathrm{Co}, número atômico 27):
\text{Co (neutro)}:\\ [\mathrm{Ar}]\,3d^{7}\,4s^{2}.
  • Ao formar um catião de carga +3 ( \mathrm{Co}^{3+}), removem-se 3 elétrons. Para metais de transição removem-se primeiro os elétrons 4s e depois os 3d.
  • Removendo 2 elétrons do 4s e 1 elétron do 3d, obtemos:
\mathrm{Co}^{3+}:\\ [\mathrm{Ar}]\,3d^{6}.
  • Logo a contagem de elétrons d é n=6, ou seja, configuração d^{6}.

Passo 5

(Método alternativo curto e útil em provas)
  • Usar o número de grupo do metal na Tabela Periódica: cobalto é do grupo 9 (contando elétrons de valência 3d+4s 9).
  • Fórmula rápida: \text{número de elétrons }d = \text{número do grupo} - \text{estado de oxidação}úéúçã.
  • Aqui: n = 9 - 3 = 6. Confirma d^{6}.

Passo 6

Observações finais (úteis para prova, mas não pedidas explicitamente)
  • O complexo tem seis ligantes totais (3 \mathrm{Cl}^{-} + 3 \mathrm{py}), logo geometria esperada é octaédrica em muitos casos.
  • Para \mathrm{Co}^{3+} com d^{6}, dependendo da força do campo de ligantes (piridina é campo médio/forte relativo a \mathrm{Cl}^{-} que é fraco), o complexo tende a ser low-spin (com pares) em campos fortes; porém essa determinação exige informação sobre força de campo ou medidas experimentais — não é solicitada aqui, apenas um comentário para contexto e estudo.

Resposta

\text{Estado de oxidação do Co: }+3çã
\text{Configuração }d^{6}çã

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