Escreva fórmulas estruturais para os seguintes complexos.
(a) pentacarbonilferro(II) - geometria bipirâmide trigonal

Passo 1

O enunciado pede: escrever a fórmula estrutural do complexo pedido. Informação dada:
  • nome do complexo: pentacarbonilferro(II).
  • geometria exigida: bipirâmide trigonal (trigonal bipyramidal).
    Não há outras figuras ou dados numéricos além disso.

Passo 2

Entender a composição química básica e como escrever a fórmula de um complexo.
  • O grupo carbonila é \text{CO} e é um ligante neutro (não carrega carga).
  • “Ferro(II)” indica que o ferro está no estado de oxidação +2, ou seja, \text{Fe}^{2+}.
  • Como os cinco ligantes \text{CO} são neutros, a carga total do complexo vem só do ferro: o complexo escrito como unidade é [\text{Fe}(\text{CO})_5]^{2+}.
    Portanto a fórmula molecular do complexo é \,[\text{Fe}(\text{CO})_5]^{2+}.

Passo 3

Escrever a fórmula estrutural no sentido “coordenação”: centro metálico com cinco ligantes \text{CO}.
Uma notação que mostra explicitamente a distribuição axial/equatorial é
[\text{Fe}(\text{CO})_{3,\text{eq}}(\text{CO})_{2,\text{ax}}]^{2+},
que significa que há 3 ligantes \text{CO} em posições equatoriais (no plano trigonal, separadas por 120^\circ) e 2 em posições axiais (uma acima e outra abaixo do plano).

Passo 4

Breve explicação didática (útil na prova) sobre por que usamos essa distribuição:
  • A geometria bipirâmide trigonal tem exatamente 5 sítios de coordenação. Três formam o “plano equatorial” e dois são axiais.
  • Quando for pedir “fórmula estrutural” em coordenação, basta indicar o metal, os ligantes e, se pedido, quais são equatoriais e axiais, por exemplo como no passo anterior.

Passo 5

Contagem eletrônica (importante para entender estabilidade; ótimo para comentar na prova):
  • Ferro no estado +2 tem d-elétrons: o ferro é do grupo 8, então em \text{Fe}^{2+} tem 8-2=6 elétrons de valência — ou seja, é d^6.
  • Cada \text{CO} doa 2 elétrons (ligante tipo L). Com 5 \text{CO} isso dá 5\times 2=10 elétrons doados.
  • Soma total de elétrons de valência do complexo: 6 + 10 = 16 elétrons.
  • Observação: a “regra dos 18 elétrons” costuma ser citada; aqui o complexo tem 16 elétrons, logo é eletronicamente diferente de um \text{Fe}^0(\text{CO})_5 (que teria 18 elétrons). Esse comentário pode aparecer em questões de estabilidade/reatividade.

Passo 6

Representação esquemática (texto + notação) para levar na prova:
  • Fórmula de convenção: [\text{Fe}(\text{CO})_5]^{2+}.
  • Para mostrar a geometria explicitamente, use a notação:
[\text{Fe}(\text{CO})_{3,\text{eq}}(\text{CO})_{2,\text{ax}}]^{2+},
ou descreva por escrito: “Fe no centro, três \text{CO} no plano equatorial (a 120^\circ) e dois \text{CO} axiais, um acima e outro abaixo do plano”.

Resposta

[\text{Fe}(\text{CO})_5]^{2+} (geometria bipirâmide trigonal: 3 CO equatoriais + 2 CO axiais)

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