Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Hexacloroplatinato(IV) de potássio
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
(ou seja, ). - Ligantes: “hexacloro” indica
ligantes cloreto, . - Contra-íon: potássio (portanto há cátions
equilibrando a carga).
- O metal é platina com estado de oxidação
- 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
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
(ou seja, ). - O metal está em estado
(ou seja, carga ). - Soma das cargas dentro do íon coordenado
: calcule
- Faça a conta:
. - Logo o íon complexo é
. - Para neutralizar essa carga existem dois cátions
, portanto a fórmula do sal é
Passo 3
Determinar o número de coordenação e a geometria.
- Há
ligantes do tipo monodentado ( ), então o número de coordenação do metal é . - Para número de coordenação
a geometria mais comum é o octaedro (ângulos e ). - Assim o íon
tem geometria octaédrica (um octaedro regular ao redor do átomo de Pt). - Em termos de simetria, um octaedro regular possui grupo pontual
.
Passo 4
Contar os elétrons d do metal (
-count) para
.
- Primeiro, lembrar rapidamente: o número atômico do Pt é
. Para fins práticos na química de coordenação normalmente usamos o fato conhecido de que: - Platina neutra tem configuração de valência que fornece
elétrons na camada (podemos pensar efetivamente em neutro quando consideramos valência total).
- Platina neutra tem configuração de valência que fornece
- Um modo prático: considerar que a mudança de
para remove elétrons da camada de valência, então o número de elétrons é
- Portanto
no complexo é um centro .
Passo 5
Explicar o diagrama de níveis em um campo octaédrico e como os elétrons se acomodam.
- Em um campo octaédrico os cinco orbitais
do metal dividem-se em dois grupos por interação com ligantes: - os três orbitais de menor energia
(formam um triplete); - os dois orbitais de maior energia
(formam um dubleto).
- os três orbitais de menor energia
- A separação energética entre esses níveis é chamada de
(ou ). - Como temos
, existem duas possibilidades gerais (dependendo de vs energia de emparelhamento ): - alta-spin (se
pequeno): configuração com elétrons desemparelhados; - baixa-spin (se
grande): configuração com todos os elétrons emparelhados.
- alta-spin (se
- Importante: metais de terceira linha de transição (como Pt, que é um elemento 5d) costumam ter
grande e energias de emparelhamento menores, favorecendo emparelhamento (ou seja, baixa-spin), mesmo com ligantes relativamente fracos como .
Passo 6
Aplicar isso ao
: previsão de spin e magnetismo.
- Como mostrado,
é . - Para platina (um metal 5d) é muito favorecido o emparelhamento, logo o arranjo será
- Isso significa que não há elétrons desemparelhados.
- Consequência: o complexo é diamagnético (não possui momento magnético por elétrons desemparelhados).
- Nota didática curta: mesmo que
seja um ligante considerado “fraco” na série espectroquímica, o grande em metais 5d costuma garantir baixa-spin para configurações .
Passo 7
Descrever o tipo de ligação e arranjo cristalino geral.
- Dentro do íon
as ligações são ligações coordenadas (i.e., os pares de elétrons do doam para orbitais vazios do metal), com caráter parcialmente covalente e parcialmente iônico. - O composto isolado
forma uma rede iônica/cristalina onde os cátions estão localizados ao redor dos íons complexos para equilibrar cargas; estruturalmente é análogo a outros hexahalometalatos com octaedros 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:
. - Em seguida: o íon complexo é
, número de coordenação , geometria octaédrica. - Conte os elétrons
: é . Em 5d isso dá baixa-spin com configuração , portanto diamagnético. - Acrescente que as ligações
são coordenadas e o composto é um sal iônico com como contra-íons.
Resposta
Fórmula:
Íon complexo: (número de coordenação
)
Geometria: octaédrica (octaedro regular), grupo pontual
Configuração eletrônica do metal: é
, preenchimento
(baixa-spin)
Magnetismo: diamagnético (sem elétrons desemparelhados)
Ligação: pares de elétrons de doam para
, caráter coordenado parcialmente covalente; o sólido é um sal iônico com
como contra-íons
Íon complexo:
Geometria: octaédrica (octaedro regular), grupo pontual
Configuração eletrônica do metal:
Magnetismo: diamagnético (sem elétrons desemparelhados)
Ligação: pares de elétrons de