O composto
é paramagnético e o composto
é diamagnético. Explique esse comportamento em função da Teoria de Ligação de Valência (TLV) e da Teoria de Campo Cristalino (TCC) para cada um dos compostos
Passo 1
O enunciado compara dois complexos octaédricos de cobalto em estado de oxidação
, um com ligantes fracos (
) e outro com ligantes fortes (N
), e pede para explicar, à luz da Teoria de Ligação de Valência (TLV) e da Teoria de Campo Cristalino (TCC), por que
é paramagnético e
é diamagnético.
Passo 2
Determinar estado de oxidação e configuração eletrônica de cobalto em ambos os complexos:
e portanto a distribuição eletrônica livre é
(seis elétrons na camada 3d).
Passo 3
Análise segundo a Teoria de Campo Cristalino em
:
-
é ligante fraco, gera um campo cristalino de pequena separação . - Como
(energia de emparelhamento), os elétrons seguem a regra de Hund e não se emparelham a menos que estritamente necessário. - Para
em alto spin, a configuração fica
resultando em quatro elétrons desemparelhados, o que confere caráter paramagnético.
Segundo a Teoria de Ligação de Valência em
:
- Sem emparelhamento adicional, há quatro elétrons nos orbitais 3d internos, de modo que os dois orbitais 4d permanecem livres para hibridizar com 4s e 4p.
- Forma-se a hibridização
, usando orbital 4s, três 4p e dois 4d externos, e conserva-se o número de quatro elétrons desemparelhados.
Passo 4
Análise segundo a Teoria de Campo Cristalino em
:
- N
é ligante forte, gera um campo cristalino de grande separação . - Como
, os elétrons emparelham antes de ocupar os orbitais de maior energia. - Para
em baixo spin, a configuração fica
sem elétrons desemparelhados, conferindo caráter diamagnético.
Segundo a Teoria de Ligação de Valência em
:
- Todos os seis elétrons ocupam e emparelham nos três orbitais 3d internos, liberando dois deles para hibridização.
- Forma-se a hibridização
, usando dois orbitais 3d emparelhados, um 4s e três 4p, resultando em 0 elétrons desemparelhados.