Identifique cada um dos seguintes complexos de coordenação como diamagnético ou paramagnético:
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Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente classificar o complexo
como diamagnético ou paramagnético. Isso é parte de química inorgânica, mais especificamente magnetismo de complexos de coordenação. Para resolver, vamos precisar:
- Saber a configuração eletrônica do íon metálico (aqui V³⁺).
- Entender como funciona o campo cristalino octaédrico (porque são seis H₂O coordenadas em volta do V).
- Determinar quantos elétrons ficam desemparelhados no metal e daí decidir se é paramagnético (tem elétrons desemparelhados) ou diamagnético (todos pareados).
Passo 2
Primeiro, configuração eletrônica do vanádio neutro e do íon V³⁺:
- Vanádio neutro (Z=23) tem configuração
- Ao formar V³⁺, ele perde primeiro os 2 elétrons do 4s e mais 1 do 3d, ficando
Passo 3
Agora entra a teoria do campo cristalino:
- Em geometria octaédrica, os cinco orbitais d do metal se dividem em dois grupos:
-
(mais baixos em energia): são três orbitais. -
(mais altos em energia): são dois orbitais.
-
- A água (H₂O) é um ligante de campo relativamente fraco, então não “força” muito a emparelhamento dos elétrons (alto spin).
- Temos 2 elétrons para colocar nos orbitais
e . Como é alto spin e é menor energia, os dois elétrons vão um em cada orbital antes de emparelhar.
Desenhando por cima:
: ↑ ↑ –
: – –
Então sobraram 2 elétrons, cada um num orbital
, sem se emparelhar.
Resposta
Como existem 2 elétrons desemparelhados no metal, o complexo
é paramagnético.