Discuta a afirmação: Todo complexo octaédrico com elemento central de configuração
, sofrerá efeito na estabilização de energia de campo ligante devido à energia de emparelhamento. Essa afirmação seria válida para um complexo tetraédrico?
Passo 1
O enunciado pergunta sobre um metal de configuração eletrônica
ligando em geometria octaédrica e se todo complexo octaédrico
“sofre efeito na estabilização de energia de campo ligante devido à energia de emparelhamento”. Em seguida, indaga se o mesmo vale para um complexo tetraédrico
. Para responder, vamos usar o conceito de estabilização de energia de campo (CFSE) em octaedro e tetraedro, levando em conta a energia de emparelhamento
e a separação de níveis
e
.
Passo 2
Em octaedro, os cinco orbitais d dividem-se em um triplete
(estabilizado em
cada) e um duplete
(desestabilizado em
cada). A escolha entre alto spin (HS) e baixo spin (LS) depende da relação entre
e a energia de emparelhamento
:
- Se
, o complexo é HS (mínimos emparelhamentos). - Se
, o complexo é LS (máximos emparelhamentos).
Passo 3
Para
em octaedro:
HS
:
Distribuição eletrônica: . Há um único par em
, logo um custo
.
A CFSE é
Distribuição eletrônica:
A CFSE é
LS
:
Distribuição eletrônica: . Há dois pares em
, logo custo
.
Distribuição eletrônica:
Perceba que, em ambos os casos, a energia de emparelhamento
entra na conta da estabilização total.
Passo 4
Portanto, no octaedro
a energia de emparelhamento altera a CFSE e determina se o complexo será HS ou LS. A afirmação de que “todo complexo octaédrico
sofra efeito na estabilização de energia de campo ligante devido à energia de emparelhamento” é verdadeira: sempre há pelo menos um emparelhamento (HS) ou mais (LS), e ele aparece subtraindo da CFSE.
Passo 5
Em tetraedro, a separação é
e sempre
, de modo que não há estado de baixo spin. Para
tetraédrico temos obrigatoriamente HS, com distribuição
, isto é, dois pares em
(custo
) e CFSE
Como
é pequeno e nunca permite um estado LS, a energia de emparelhamento existe mas não gera escolha de spin e não varia de forma comparável ao caso octaédrico.
Resposta
A afirmação vale para octaedros
porque há competição entre
e
que determina HS ou LS (sempre entra o termo de emparelhamento na CFSE). Em tetraedros
, como
, o complexo é sempre HS e não há variação de spin: o papel de
existe, mas não gera distinção de estado nem “efeito” comparável ao do octaedro.