Qual das espécies abaixo obedece a regra dos 18 elétrons?
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Passo 1
Beleza, a gente vai resolver esse exercício sobre a regra dos 18 elétrons. O enunciado pergunta se a espécie
segue essa regra. Pra isso, a gente precisa entender o que é a regra dos 18 elétrons e como aplicá-la aos complexos metálicos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a regra dos 18 elétrons. Ela é uma regra de estabilidade para complexos de metais de transição, semelhante à regra do octeto para elementos do terceiro período ou abaixo. Segundo essa regra, um complexo é mais estável quando o metal central tem 18 elétrons na sua camada de valência, considerando tanto os elétrons do metal quanto os do ligante.
Passo 3
Agora, vamos analisar a espécie
. Aqui temos dois átomos de manganês (Mn) ligados a 10 grupos de carbonila (CO). A carbonila é um ligante monodentado que doa dois elétrons para o metal.
Passo 4
Primeiro, precisamos determinar o estado de oxidação do manganês nessa molécula. Sabemos que a carbonila (CO) é um ligante neutro, ou seja, não carrega carga. Como a molécula inteira também é neutra, o manganês está no estado de oxidação zero.
Passo 5
Agora, vamos calcular os elétrons de valência do manganês. O manganês está no estado de oxidação zero, então seu número de elétrons de valência é igual ao número de elétrons no átomo neutro. O manganês tem 7 elétrons de valência.
Passo 6
Cada ligante CO doa 2 elétrons. Como há 10 ligantes CO, isso dá um total de
elétrons provenientes dos ligantes.
Passo 7
Como são dois átomos de manganês, cada um recebe metade desses elétrons dos ligantes. Logo, cada Mn recebe
elétrons dos ligantes.
Passo 8
Agora, somamos os elétrons de valência do manganês com os elétrons recebidos dos ligantes:
(valência)
(doaçao dos ligantes)
elétrons.
Passo 9
Segundo a regra dos 18 elétrons, um complexo é estável quando o metal central tem 18 elétrons de valência. No nosso caso, cada manganês tem 17 elétrons, então ele não segue a regra dos 18 elétrons.
Resposta
A espécie
não obedece à regra dos 18 elétrons.