Dê a estrutura dos seguintes complexos:
Hexaquaescândio (III)

Passo 1

O enunciado pede a estrutura do complexo chamado “Hexaquaescândio (III)”. Informação dada explicitamente pelo nome: trata-se de um complexo com seis moléculas de água e o metal é escândio no estado de oxidação +3. Não há outras informações no enunciado.

Passo 2

Converter o nome em fórmula química: “hexa” indica seis ligantes água, “aqua” significa ligante \mathrm{H_2O} e “escândio (III)” indica \mathrm{Sc} na oxidação +3. Portanto a fórmula do íon complexo é
[\mathrm{Sc(H_2O)_6}]^{3+}.

Passo 3

Determinar o número de coordenação: cada \mathrm{H_2O} é um ligante monodentado que se liga através do par de elétrons não compartidos do oxigênio, ou seja, cada molécula fornece um ponto de ligação. Com seis moléculas de água, o número de coordenação é
\text{coordenação} = 6.çã

Passo 4

Escolher a geometria a partir do número de coordenação: para número de coordenação 6 a geometria mais comum é a octaédrica. Assim o arranjo espacial dos seis ligantes ao redor do metal é um octaedro regular, com o metal no centro e os seis átomos de oxigênio nos vértices.

Passo 5

Determinar o estado eletrônico do metal: o escândio neutro tem número atômico 21 e configuração eletrônica [\mathrm{Ar}]\,3d^1\,4s^2. Ao formar \mathrm{Sc}^{3+} perde três elétrons (do 4s e do 3d), ficando com configuração
\mathrm{Sc}^{3+}:\;[\mathrm{Ar}],
ou seja, configuração d^0 (nenhum elétron nos orbitais d).

Passo 6

Consequências eletrônicas e magnéticas: com configuração d^0 não há elétrons desemparelhados. Portanto o complexo é diamagnético (não apresenta momento magnético por elétrons não pareados). Além disso, por não haver elétrons d ocupados, não ocorrem transições d\!-\!d responsáveis por cores típicas em complexos de metais de transição, de modo que esse complexo tende a ser incolor ou muito pouco colorido.

Passo 7

Descrição do tipo de ligação e papel do ligante: cada \mathrm{H_2O} doa um par de elétrons do átomo de oxigênio para o orbital vazio do \mathrm{Sc}^{3+}, formando uma ligação coordenada (ou dativa) O \toSc. A água é, portanto, um ligante do tipo doador \sigma (sigma-doador) e não fornece retroalimentação \pi-transmissora importante neste caso, porque o metal está em estado d^0.

Passo 8

Como desenhar no rascunho da prova (dica prática): colocar \mathrm{Sc}^{3+} no centro, desenhar um octaedro imaginário ao redor e colocar seis \mathrm{H_2O} em cada vértice ligando via o átomo de oxigênio. Indicar a carga total do íon complexo como 3+. Um esqueleto simples em texto seria: O–Sc–O com seis O ligados formando um octaedro, cada O mantendo suas duas ligações O–H.

Resposta

[\mathrm{Sc(H_2O)_6}]^{3+} — geometria octaédrica (número de coordenação 6), \mathrm{Sc}^{3+} com configuração eletrônica d^0 (diamagnético, tipicamente incolor).

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