Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Hexacianocobalto(III)

Passo 1

O que o enunciado pede: “Dê a estrutura dos seguintes complexos: Hexacianocobalto(III)”.
Informações relevantes dadas (implícitas no nome):
  • O nome indica um complexo com íons cianeto: “hexaciano” → seis ligantes \mathrm{CN}^-.
  • O metal é cobalto com estado de oxidação +3 indicado por “(III)”.
    O objetivo agora é escrever a fórmula do íon de coordenação, descrever sua geometria e comentar a ligação e as propriedades eletrônicas (para saber como seria essa estrutura na prova).

Passo 2

Determinar a fórmula do íon de coordenação a partir do nome.
  • Se há seis ligantes \mathrm{CN}^-, cada um com carga -1.
  • Chamando a carga do complexo de q e a carga do cobalto de x, vale
x + 6(-1) = q.
O nome diz “cobalto(III)” então x=+3. Substituindo:
+3 + 6(-1) = +3 - 6 = -3.
Portanto a fórmula do ânion de coordenação é \left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{3-}.

Passo 3

Geometria esperada do complexo.
  • Seis ligantes em torno do metal coordenam naturalmente numa estrutura octaédrica (é a geometria típica para coordenação 6).
  • Logo a geometria de \left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{3-} é octaédrica ( O_h).
    Dica prática para a prova: quando vir “hexa‑” + metal, já pense em octaedro, salvo indicação contrária.

Passo 4

Como os ligantes \mathrm{CN}^- se ligam (ambidentado vs modo de coordenação).
  • O íon cianeto \mathrm{CN}^- é ambidentado (pode ligar pelo C ou pelo N), mas em complexos de metais de transição como o cobalto normalmente liga pelo átomo de carbono (modo C‑ligante).
  • Escreve‑se então como ligações do tipo \mathrm{Co}\!-\!\mathrm{C}\equiv\mathrm{N} (i.e., ligações coordenativas \mathrm{Co}←:C, com a tripla ligação interna \mathrm{C}\equiv\mathrm{N}).
    Na escrita do complexo isto aparece como \left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{3-} onde cada \mathrm{CN} está ligado via C.

Passo 5

Contagem de elétrons d do metal (passo essencial para propriedades eletrônicas).
  • Número atômico do Co é 27, configuração eletrônica neutra [\mathrm{Ar}]\,3d^{7}4s^{2}.
  • Em \mathrm{Co}^{3+} perde‑se três elétrons: os dois 4s e mais um dos 3d, restando \mathrm{d}^6.
    Portanto o centro metálico é \mathrm{Co}^{3+} com configuração d^{6}.

Passo 6

Força de campo do ligante \mathrm{CN}^- e consequência no emparelhamento (conceito importante).
  • O cianeto é um ligante forte segundo a teoria do campo cristalino (liga na faixa de ligantes fortes, junto com \mathrm{CO}, \mathrm{NH}_3 etc.).
  • Em um campo octaédrico forte a separação de níveis \Delta_{o} (entre t_{2g} e e_g) é grande, de modo que os elétrons d se emparelham antes de ocupar os orbitais e_g.
  • Para d^{6} e ligante forte isso dá configuração de baixo spin t_{2g}^{6}e_{g}^{0}.

Passo 7

Implicações magnéticas e eletrônicas (o que isso significa na prova).
  • Com t_{2g}^{6}e_{g}^{0} todos os elétrons estão emparelhados → o complexo é diamagnético (sem elétrons desemparelhados).
  • Isso também implica estabilidade adicional (CFSE máxima para d^{6} low‑spin em octaedro).

Passo 8

Resumo da representação estrutural e observações práticas.
  • Fórmula do ânion de coordenação: \left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{3-}.
  • Geometria: octaédrica ( O_h), com seis ligantes \mathrm{CN}^- apontando para os vértices do octaedro.
  • Ligação: cada \mathrm{CN}^- coordena via carbono, indicada por \mathrm{Co}\!-\!\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}. Exemplo de sal comum: \mathrm{K}_{3}\left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right].
  • Propriedades eletrônicas: \mathrm{Co}^{3+} é d^{6}; com \mathrm{CN}^- (ligante forte) resulta em t_{2g}^{6}e_{g}^{0} (baixo spin) → diamagnético.

Resposta

\left[\mathrm{Co}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{3-} — geometria octaédrica ( O_h), ligantes \mathrm{CN}^- coordenando via carbono ( \mathrm{Co}\!-\!\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}). \mathrm{Co}^{3+} é d^{6} e, com \mathrm{CN}^- (ligante forte), resulta em configuração low‑spin t_{2g}^{6}e_{g}^{0} (diamagnético).

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