Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Hexacloroplatinato(IV) de potássio

Passo 1

O enunciado pede: “Dê a estrutura dos seguintes complexos: Hexacloroplatinato(IV) de potássio”. Vou listar claramente o que isso me diz e o que devo entregar:
  • Nome dado: Hexacloroplatinato(IV) de potássio.
  • Informação explícita do enunciado:
    • O metal é platina com estado de oxidação \mathrm{IV} (ou seja, \mathrm{Pt}^{4+}).
    • Ligantes: “hexacloro” indica 6 ligantes cloreto, \mathrm{Cl}^{-}.
    • Contra-íon: potássio (portanto há cátions \mathrm{K}^{+} equilibrando a carga).
  • O que o enunciado pede que eu dê (interpretação de “estrutura”):
    • fórmula química do composto;
    • composição do íon complexo e sua carga;
    • geometria e número de coordenação;
    • distribuição eletrônica do metal no complexo (configuração d e preenchimento nos orbitais de campo octaédrico);
    • propriedades magnéticas (se há elétrons desemparelhados);
    • descrição qualitativa das ligações (tipo de interação metal–ligante) e simetria possível.

Passo 2

Determinar a fórmula empírica e a carga do íon complexo.
  • Cada ligante cloreto tem carga \mathrm{Cl}^{-} (ou seja, -1).
  • O metal está em estado \mathrm{Pt}^{4+} (ou seja, carga +4).
  • Soma das cargas dentro do íon coordenado [\mathrm{PtCl}_6]: calcule
\text{carga total} = (+4) + 6\cdot(-1).
  • Faça a conta: (+4) + 6\cdot(-1) = (+4) - 6 = -2.
  • Logo o íon complexo é [\mathrm{PtCl}_{6}]^{2-}.
  • Para neutralizar essa carga existem dois cátions \mathrm{K}^{+}, portanto a fórmula do sal é
\mathrm{K}_2[\mathrm{PtCl}_6].

Passo 3

Determinar o número de coordenação e a geometria.
  • 6 ligantes do tipo monodentado ( \mathrm{Cl}^{-}), então o número de coordenação do metal é \mathrm{CN}=6.
  • Para número de coordenação 6 a geometria mais comum é o octaedro (ângulos 90^\circ e 180^\circ).
  • Assim o íon [\mathrm{PtCl}_6]^{2-} tem geometria octaédrica (um octaedro regular ao redor do átomo de Pt).
  • Em termos de simetria, um octaedro regular possui grupo pontual O_h.

Passo 4

Contar os elétrons d do metal ( d-count) para \mathrm{Pt}^{4+}.
  • Primeiro, lembrar rapidamente: o número atômico do Pt é 78. Para fins práticos na química de coordenação normalmente usamos o fato conhecido de que:
    • Platina neutra tem configuração de valência que fornece 10 elétrons na camada 5d+6s (podemos pensar efetivamente em d^{10} neutro quando consideramos valência total).
  • Um modo prático: considerar que a mudança de \mathrm{Pt} para \mathrm{Pt}^{4+} remove 4 elétrons da camada de valência, então o número de elétrons d é
d\text{-count} = 10 - 4 = 6.
  • Portanto \mathrm{Pt}^{4+} no complexo é um centro d^6.

Passo 5

Explicar o diagrama de níveis em um campo octaédrico e como os elétrons se acomodam.
  • Em um campo octaédrico os cinco orbitais d do metal dividem-se em dois grupos por interação com ligantes:
    • os três orbitais de menor energia t_{2g} (formam um triplete);
    • os dois orbitais de maior energia e_g (formam um dubleto).
  • A separação energética entre esses níveis é chamada de \Delta_{\text{oct}} (ou 10Dq).
  • Como temos d^6, existem duas possibilidades gerais (dependendo de \Delta_{\text{oct}} vs energia de emparelhamento P):
    • alta-spin (se \Delta_{\text{oct}} pequeno): configuração t_{2g}^{4} e_{g}^{2} com elétrons desemparelhados;
    • baixa-spin (se \Delta_{\text{oct}} grande): configuração t_{2g}^{6} e_{g}^{0} com todos os elétrons emparelhados.
  • Importante: metais de terceira linha de transição (como Pt, que é um elemento 5d) costumam ter \Delta_{\text{oct}} grande e energias de emparelhamento menores, favorecendo emparelhamento (ou seja, baixa-spin), mesmo com ligantes relativamente fracos como \mathrm{Cl}^{-}.

Passo 6

Aplicar isso ao [\mathrm{PtCl}_6]^{2-}: previsão de spin e magnetismo.
  • Como mostrado, \mathrm{Pt}^{4+} é d^6.
  • Para platina (um metal 5d) é muito favorecido o emparelhamento, logo o arranjo será
t_{2g}^{6}\,e_{g}^{0}.
  • Isso significa que não há elétrons desemparelhados.
  • Consequência: o complexo é diamagnético (não possui momento magnético por elétrons desemparelhados).
  • Nota didática curta: mesmo que \mathrm{Cl}^{-} seja um ligante considerado “fraco” na série espectroquímica, o grande \Delta_{\text{oct}} em metais 5d costuma garantir baixa-spin para configurações d^6.

Passo 7

Descrever o tipo de ligação e arranjo cristalino geral.
  • Dentro do íon [\mathrm{PtCl}_6]^{2-} as ligações \mathrm{Pt}\!-\!\mathrm{Cl} são ligações coordenadas (i.e., os pares de elétrons do \mathrm{Cl}^{-} doam para orbitais vazios do metal), com caráter parcialmente covalente e parcialmente iônico.
  • O composto isolado \mathrm{K}_2[\mathrm{PtCl}_6] forma uma rede iônica/cristalina onde os cátions \mathrm{K}^{+} estão localizados ao redor dos íons complexos para equilibrar cargas; estruturalmente é análogo a outros hexahalometalatos com octaedros [\mathrm{MCl}_6]^{n-} bem espaçados na rede.
  • Não há isomeria geométrica para um octaedro com seis ligantes idênticos (todas as posições equivalentes): o íon é regular, sem isômeros cis/trans etc.

Passo 8

Resumo prático — como descrever rapidamente essa estrutura na prova (uma dica amiga).
  • Diga primeiro a fórmula: \mathrm{K}_2[\mathrm{PtCl}_6].
  • Em seguida: o íon complexo é [\mathrm{PtCl}_6]^{2-}, número de coordenação 6, geometria octaédrica.
  • Conte os elétrons d: \mathrm{Pt}^{4+} é d^6. Em 5d isso dá baixa-spin com configuração t_{2g}^{6}e_{g}^{0}, portanto diamagnético.
  • Acrescente que as ligações \mathrm{Pt}\!-\!\mathrm{Cl} são coordenadas e o composto é um sal iônico com \mathrm{K}^{+} como contra-íons.

Resposta

Fórmula: \mathrm{K}_2[\mathrm{PtCl}_6]
Íon complexo: [\mathrm{PtCl}_6]^{2-} (número de coordenação 6)
Geometria: octaédrica (octaedro regular), grupo pontual O_h
Configuração eletrônica do metal: \mathrm{Pt}^{4+} é d^6, preenchimento t_{2g}^{6}\,e_{g}^{0} (baixa-spin)
Magnetismo: diamagnético (sem elétrons desemparelhados)
Ligação: pares de elétrons de \mathrm{Cl}^{-} doam para \mathrm{Pt}, caráter coordenado parcialmente covalente; o sólido é um sal iônico com \mathrm{K}^{+} como contra-íons

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