A estabilidade de complexos metálicos é governada por diversos fatores relacionados diretamente com o metal e/ou ligante. Analise atentamente as seguintes situações e responda:
Disponha os seguintes complexos em ordem crescente de estabilidade e justifique seu raciocínio:
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Disponha os seguintes complexos em ordem crescente de estabilidade e justifique seu raciocínio:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente ranquear, em ordem crescente de estabilidade, quatro complexos aquosos:
O tema é estabilidade de complexos de coordenação, e vamos precisar de dois principais fatores teóricos:
1. Densidade de carga (relação carga/raio) do cátion.
2. Estabilização por interação campo cristalino (CFSE) nos metais de transição (Co²⁺ e Fe²⁺).
Passo 2
Primeiro, densidade de carga: quanto maior a carga e menor o raio iônico, mais forte é a atração entre metal e moléculas de água, logo maior estabilidade.
– Rb⁺ tem carga +1 e raio bem grande → densidade de carga pequena.
– Ca²⁺ tem +2, mas raio maior que os metais de transição → densidade moderada.
– Fe²⁺ e Co²⁺ têm +2, raios menores → densidade de carga alta, então tendem a ser mais estáveis que Ca²⁺.
– Rb⁺ tem carga +1 e raio bem grande → densidade de carga pequena.
– Ca²⁺ tem +2, mas raio maior que os metais de transição → densidade moderada.
– Fe²⁺ e Co²⁺ têm +2, raios menores → densidade de carga alta, então tendem a ser mais estáveis que Ca²⁺.
Passo 3
Agora, CFSE (Crystal Field Stabilization Energy): só vale para d-blocos (Fe²⁺ e Co²⁺). Água é campo fraco (HS), então:
- Fe²⁺ (d⁶ HS) → CFSE = –0,4Δ₀
- Co²⁺ (d⁷ HS) → CFSE = –0,8Δ₀
CFSE negativa significa que o complexo fica mais estável. Logo, Co²⁺ ganha mais “bonus” de estabilidade que Fe²⁺.
Passo 4
Juntando tudo:
- [Rb(H₂O)₆]⁺ é o pior, porque só +1 e raio grande.
- [Ca(H₂O)₆]²⁺ vem logo acima, pois +2 ajuda, mas sem CFSE.
- [Fe(H₂O)₆]²⁺ fica no meio, tem +2, boa densidade e um pouco de CFSE (–0,4Δ₀).
- [Co(H₂O)₆]²⁺ é o mais estável, com +2, alta densidade e maior CFSE (–0,8Δ₀).
Resposta
Ordem crescente de estabilidade: