Explique as seguintes afirmações:
[Co(NH3)6]^3+ é diamagnético e [CoF6]^3- é paramagnético.

Passo 1

O enunciado pede para explicar a diferença de comportamento magnético entre os complexos octaédricos
[Co(NH3)6]^3+ e [CoF6]^3-.
O conteúdo principal é Teoria do Campo Cristalino (TCC) em geometria octaédrica, ligantes fortes versus fracos e o consequente emparelhamento de elétrons, determinando se um complexo é diamagnético (sem elétrons desemparelhados) ou paramagnético (com elétrons desemparelhados).

Passo 2

Determinar o estado de oxidação e a configuração eletrônica de Co^3+.
O cobalto neutro tem número atômico 27, configuração eletrônica [,Ar,]3d^74s^2. Ao formar Co^3+ perde primeiro os dois 4s e então um 3d, ficando com
Co^3+:;[,Ar,],3d^6

Passo 3

Na TCC octaédrica, os cinco orbitais d se dividem em dois grupos:
t 2g (três orbitais) de energia menor e e g (dois orbitais) de energia maior, separados por um gap De<aoct.
Ligantes fortes (como NH3) produzem De<aoct grande, favorecendo o emparelhamento de elétrons em t 2g (baixo spin).
Ligantes fracos (como F^-) produzem De<aoct pequeno, favorecendo a ocupação de e g antes de emparelhar todos em t 2g (alto spin).

Passo 4

Preencher os 6 elétrons d em cada situação:
Para [Co(NH3)6]^3+ (ligante forte):
Baixo spin Rightarrow t 2g^6 e g^0.
Todos os elétrons ocupam orbitais t 2g emparelhados, não sobra nenhum desemparelhado.
Para [CoF6]^3- (ligante fraco):
Alto spin Rightarrow t 2g^4 e g^2.
Ficam 4 elétrons em t 2g (dois desemparelhados) e 2 em e g (dois desemparelhados), totalizando 4 elétrons desemparelhados.

Passo 5

Concluir o comportamento magnético:
  • Complexo sem elétrons desemparelhados é diamagnético. Assim, [Co(NH3)6]^3+ é diamagnético.
  • Complexo com elétrons desemparelhados é paramagnético. Assim, [CoF6]^3- é paramagnético.

Resposta

[Co(NH3)6]^3+ é diamagnético porque, sob campo forte de NH3, forma-se um arranjo de baixo spin com configuração t2g^6eg^0, sem elétrons desemparelhados.
[CoF6]^3- é paramagnético porque, sob campo fraco de F^-, forma-se um arranjo de alto spin com configuração t2g^4eg^2, apresentando quatro elétrons desemparelhados.

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