Identifique cada um dos seguintes complexos de coordenação como diamagnético ou paramagnético:
© [V(H2 O)6]^3+

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:
  1. Saber a configuração eletrônica do íon metálico (aqui V³⁺).
  2. Entender como funciona o campo cristalino octaédrico (porque são seis H₂O coordenadas em volta do V).
  3. 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
V: [Ar],3d^3,4s^2
  • Ao formar V³⁺, ele perde primeiro os 2 elétrons do 4s e mais 1 do 3d, ficando
V^3+: [Ar],3d^2

Passo 3

Agora entra a teoria do campo cristalino:
  1. 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.
  2. A água (H₂O) é um ligante de campo relativamente fraco, então não “força” muito a emparelhamento dos elétrons (alto spin).
  3. 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.

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