Identifique cada um dos seguintes complexos de coordenação como diamagnético ou paramagnético:
Passo 1
O que o exercício pede: identificar se o complexo
é diamagnético (sem elétrons desemparelhados) ou paramagnético (com elétrons desemparelhados).
Informações dadas no enunciado: a fórmula do complexo é
. Não há mais informações explícitas (por exemplo geometria), então vamos inferir o que é usual para esse metal e esses ligantes.
Passo 2
Determinar o estado de oxidação do paládio no complexo.
Raciocínio:
é ligante neutro (carga
) e cada
é íon cloreto com carga
. Seja
a carga do
. A soma das cargas no complexo neutro é
Logo,
Portanto o paládio está em
.
Passo 3
Contar os elétrons d do
.
Raciocínio: o paládio neutro tem configuração eletrônica
. Ao perder duas cargas para formar
, perdemos dois elétrons do nível
(na prática para paládio isso resulta em
). Assim
Isso significa que o centro metálico tem 8 elétrons nos orbitais d a serem distribuídos no campo criado pelos ligantes.
Passo 4
Decidir a geometria provável do complexo e justificar por que isso importa.
Raciocínio e contexto didático: metais do bloco d tardio (como Pd, Pt) na condição
com quatro ligantes comumente formam geometria quadrado planar em vez de tetraédrica. Isso ocorre porque, para esses metais, a separação entre níveis energéticos (a força do campo de ligantes combinada com efeitos relativísticos em 4d/5d) costuma tornar a geometria quadrado planar mais estável energeticamente — e essa geometria produz uma grande estabilização ao colocar os elétrons d nos orbitais inferiores, deixando o orbital de mais alta energia vazio. Portanto é razoável assumir que
é quadrado planar (é o caso químico típico para
com quatro ligantes).
Passo 5
Entender a separação dos níveis d na geometria quadrado planar e como os 8 elétrons se ordenam.
Explicação didática simples: na geometria quadrado planar o orbital de mais alta energia é o
(pois aponta diretamente para os ligantes no plano e sente fortemente a repulsão). Os demais orbitais d ficam em níveis de energia mais baixos. O ponto importante para o problema é que, para um metal
em campo quadrado planar, os oito elétrons ocupam totalmente os orbitais d inferiores, em pares, e deixam o
vazio. Em termos simples:
- há 4 orbitais d de energia mais baixa + média na ordenação quadrado planar;
- esses 4 orbitais aceitam até
elétrons; - com
esses 8 elétrons ficam todos emparelhados nesses orbitais inferiores, sem ocupar o orbital mais alto .
Não precisamos desenhar o diagrama detalhado para concluir: o resultado padrão é que um centro
quadrado planar tem todos os elétrons d pareados.
Passo 6
Concluir se o complexo é diamagnético ou paramagnético.
Como os oito elétrons d estão todos emparelhados na distribuição de energia favorável do quadrado planar, não sobra nenhum elétron desemparelhado. Um composto sem elétrons desemparelhados é diamagnético.
Portanto,
é diamagnético.
Resposta
Diamagnético