O complexo
é paramagnético (spin alto), ao passo que o complexo
é diamagnético. Com base na série espectroquímica, o que se pode concluir a respeito do caráter magnético dos complexos
,
.
Considerando a informação inicial, pode-se concluir todos os ligantes com campo maior ou igual ao do ligante aquo é considerado campo forte para o cobalto(III) d (gera configuração eletrônica de spin baixo - diamagnético). De maneira semelhante, todos aqueles ligantes com campo igual ou mais fraco do que F- são ligantes de campo fraco. Com base nisso, todos os complexos devem ser diamagnéticos já que todos os ligantes têm campo mais forte do que água, de acordo com a série espectroquímica.
Considerando a informação inicial, pode-se concluir todos os ligantes com campo maior ou igual ao do ligante aquo é considerado campo forte para o cobalto(III) d (gera configuração eletrônica de spin baixo - diamagnético). De maneira semelhante, todos aqueles ligantes com campo igual ou mais fraco do que F- são ligantes de campo fraco. Com base nisso, todos os complexos devem ser diamagnéticos já que todos os ligantes têm campo mais forte do que água, de acordo com a série espectroquímica.
Passo 1
Beleza, olha só o que o enunciado pede:
– Temos dois complexos de Co(III):
– Temos dois complexos de Co(III):
- [CoF₆]³⁻ é paramagnético (spin alto)
- [Co(H₂O)₆]³⁺ é diamagnético (spin baixo)
– Baseado nisso e na série espectroquímica, a gente precisa dizer se os complexos
• [Co(NO₂)₆]³⁻
• [Co(CN)₆]³⁻
• [Co(NH₃)₆]³⁺
são paramagnéticos ou diamagnéticos.
Conteúdo envolvido: série espectroquímica, força de campo dos ligantes, teoria do campo cristalino e configuração eletrônica de Co³⁺ (d^6).
Passo 2
Primeiro, liga o microfone: o lance de “campo forte” e “campo fraco” vem da teoria do campo cristalino. Quando um ligante é forte, ele separa bastante as energias dos orbitais t₂g e e_g (Δ₀ grande) e faz com que os elétrons se emparelhem em t₂g antes de irem para e_g – gerando spin baixo (poucos elétrons desemparelhados). Se o ligante for fraco, Δ₀ é pequeno e os elétrons preferem ocupar e_g com spins paralelos – resultando em spin alto (mais elétrons desemparelhados).
Passo 3
Vamos lembrar a série espectroquímica (do mais fraco ao mais forte):
I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < H₂O < NH₃ < NO₂⁻ < CN⁻ < CO
Repara que:
– F⁻ é mais fraco que H₂O (por isso [CoF₆]³⁻ deu spin alto)
– H₂O fica no meio (e [Co(H₂O)₆]³⁺ deu spin baixo)
Logo, tudo que vier depois de H₂O na série é campo igual ou mais forte que água → tende a spin baixo no Co³⁺.
I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < H₂O < NH₃ < NO₂⁻ < CN⁻ < CO
Repara que:
– F⁻ é mais fraco que H₂O (por isso [CoF₆]³⁻ deu spin alto)
– H₂O fica no meio (e [Co(H₂O)₆]³⁺ deu spin baixo)
Logo, tudo que vier depois de H₂O na série é campo igual ou mais forte que água → tende a spin baixo no Co³⁺.
Passo 4
Agora, posição dos nossos ligantes:
– NO₂⁻ está depois de NH₃, bem forte (campo forte)
– CN⁻ é ainda mais forte (um dos mais fortes da série)
– NH₃ também está à direita de H₂O (é campo moderado/forte)
Como Co³⁺ é d^6, em campo forte ele faz t₂g⁶ e e_g⁰, ou seja, todos emparelhados → diamagnético.
– NO₂⁻ está depois de NH₃, bem forte (campo forte)
– CN⁻ é ainda mais forte (um dos mais fortes da série)
– NH₃ também está à direita de H₂O (é campo moderado/forte)
Como Co³⁺ é d^6, em campo forte ele faz t₂g⁶ e e_g⁰, ou seja, todos emparelhados → diamagnético.
Resposta
Todos os complexos [Co(NO₂)₆]³⁻, [Co(CN)₆]³⁻ e [Co(NH₃)₆]³⁺ são diamagnéticos (spin baixo).