1. Para cada um dos seguintes complexos dê os estados de oxidação do metal e a configuração d^{n}.
d) \left[\mathrm{ReO}_{4}\right]^{-}

Passo 1

O que o enunciado pede:
  • Determinar o estado de oxidação do metal no complexo \left[\mathrm{ReO}_{4}\right]^{-}.
  • Determinar a configuração d^{n} do metal nesse complexo.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • O complexo é \left[\mathrm{ReO}_{4}\right]^{-}, ou seja, um íon poliatômico com carga total -1.
  • Os ligantes são quatro átomos de oxigénio ligados ao rênio.

Passo 2

Regra prática para encontrar o estado de oxidação: atribui-se aos ligantes seus números de oxidação usuais, soma-se tudo junto com o número de oxidação do metal e iguala-se à carga total do complexo.
No caso do oxigénio, o número de oxidação habitual (quando não é peróxido, superóxido nem ligado a flúor) é -2. Aqui não há indicação de peróxido ou outra situação especial, logo cada oxigénio vale -2.
Seja x o estado de oxidação do rênio. A soma das contribuições é
x + 4\cdot(-2) = -1.
Agora resolvemos essa equação:
x - 8 = -1 \quad\Rightarrow\quad x = +7.

Passo 3

Breve explicação sobre porque usamos -2 para oxigénio: o oxigénio tende a ganhar dois eletrões formando \mathrm{O}^{2-} em compostos típicos; exceções são peróxidos (cada O é -1), superóxidos e ligações a flúor. Como nada indica exceção, estamos seguros em usar -2.
Portanto o estado de oxidação do metal é \mathrm{Re}^{+7}.

Passo 4

Agora vamos achar a configuração d^{n}. Primeiro precisamos saber quantos elétrons d tem o átomo neutro de rênio.
O número atómico do rênio é Z=75. A configuração eletrónica usual do átomo neutro é
[\mathrm{Xe}]\,4f^{14}\,5d^{5}\,6s^{2}.
Isso significa que, fora o núcleo e o fecho eletrónico até o xenônio ( [\mathrm{Xe}]), há 5 elétrons em orbitais 5d e 2 elétrons em 6s. Em conjunto isso dá 5+2=7 elétrons de valência (os que podem ser removidos ao formar estados de oxidação).

Passo 5

Regra prática para transformar estado de oxidação em configuração d^{n}:
  • O número total de elétrons removidos do átomo neutro é igual ao valor positivo do estado de oxidação.
  • Esses elétrons vêm dos orbitais s e d de valência; portanto o número de elétrons d no íon é
n = (\text{elétrons }d\\ \text{no átomo neutro}) + (\text{elétrons }s\\ \text{no átomo neutro}) - (\text{estado de oxidação}).éáéáçã
No nosso caso:
n = 5 + 2 - 7 = 0.
Observação (pra ficar redondinho mentalmente): dizer que o rênio perde 7 elétrons significa que perde os 2 do 6s e mais 5 do 5d, ficando sem elétrons d.

Passo 6

Interpretação final e exemplo comparativo breve para fixar: o rênio em \left[\mathrm{ReO}_{4}\right]^{-} está no estado de oxidação +7 e tem configuração d^{0}. É análogo ao íon permanganato \left[\mathrm{MnO}_{4}\right]^{-}, onde manganês também está em +7 e d^{0}.
Força aí — essa é uma questão clássica e muito útil: ligantes oxigénio normalmente puxam muitos elétrons e levam metais a estados de oxidação altos, resultando frequentemente em configurações d^{0}.

Resposta

Estado de oxidação do metal: \mathrm{Re}^{+7}
Configuração d^{n}: d^{0}

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