Identifique cada um dos seguintes complexos de coordenação como diamagnético ou paramagnético:
\left[\mathrm{Pd}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2} \mathrm{Cl}_{2}\right]

Passo 1

O que o exercício pede: identificar se o complexo \left[\mathrm{Pd}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2}\mathrm{Cl}_{2}\right] é diamagnético (sem elétrons desemparelhados) ou paramagnético (com elétrons desemparelhados).
Informações dadas no enunciado: a fórmula do complexo é \left[\mathrm{Pd}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2}\mathrm{Cl}_{2}\right]. 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: \mathrm{NH}_3 é ligante neutro (carga 0) e cada \mathrm{Cl} é íon cloreto com carga -1. Seja x a carga do \mathrm{Pd}. A soma das cargas no complexo neutro é
x + 2\cdot 0 + 2\cdot(-1) = 0.
Logo,
x - 2 = 0 \implies x = +2.
Portanto o paládio está em \mathrm{Pd}^{2+}.

Passo 3

Contar os elétrons d do \mathrm{Pd}^{2+}.
Raciocínio: o paládio neutro tem configuração eletrônica [\mathrm{Kr}]\,4d^{10}. Ao perder duas cargas para formar \mathrm{Pd}^{2+}, perdemos dois elétrons do nível d (na prática para paládio isso resulta em 4d^8). Assim
\mathrm{Pd}^{2+}:\; d^8.
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 d^8 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 \left[\mathrm{Pd}(\mathrm{NH}_3)_2\mathrm{Cl}_2\right] é quadrado planar (é o caso químico típico para \mathrm{Pd}^{2+} 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 \;d_{x^2-y^2}\; (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 d^8 em campo quadrado planar, os oito elétrons ocupam totalmente os orbitais d inferiores, em pares, e deixam o \;d_{x^2-y^2}\; vazio. Em termos simples:
  • há 4 orbitais d de energia mais baixa + média na ordenação quadrado planar;
  • esses 4 orbitais aceitam até 4\times 2 = 8 elétrons;
  • com d^8 esses 8 elétrons ficam todos emparelhados nesses orbitais inferiores, sem ocupar o orbital mais alto \;d_{x^2-y^2}\;.
Não precisamos desenhar o diagrama detalhado para concluir: o resultado padrão é que um centro d^8 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, \left[\mathrm{Pd}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2}\mathrm{Cl}_{2}\right] é diamagnético.

Resposta

Diamagnético

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