Indique o número de coordenação e o estado de oxidação do metal para cada um destes complexos:
\mathrm{K}_{3}\left[\mathrm{~V}\left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4}\right)_{3}\right]

Passo 1

O enunciado dá a fórmula do composto: \mathrm{K}_{3}\left[\mathrm{V}\left(\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}\right)_{3}\right] e pede duas coisas: (i) o número de coordenação do metal e (ii) o estado de oxidação do metal.
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
  • Há três cátions \mathrm{K}^{+} fora do colchete.
  • O íon complexo é \left[\mathrm{V}\left(\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}\right)_{3}\right]^{n-} (o sinal total será inferido).
  • O ligante é o oxalato, \mathrm{C_{2}O_{4}^{2-}}.
    Neste passo eu apenas listei o que foi dado e o que é pedido; a resolução começa no Passo 2.

Passo 2

Entender o que é o estado de oxidação e como encontrá-lo: o estado de oxidação de um metal num complexo é a carga formal do metal considerando que cada ligante contribui com a sua carga total (ou seja, fazemos o balanço de cargas do íon complexo). Para aplicar isso precisamos saber a carga do íon complexo, que vem da neutralidade do sal \mathrm{K}_{3}[\text{complexo}]: três potássios \mathrm{K}^{+} totalizam carga +3, então o ânion complexo tem carga -3. Vou escrever isso matematicamente para ficar claro.

Passo 3

Determinar a carga do íon complexo pela neutralidade do sal: três \mathrm{K}^{+} significam carga total +3, portanto
\text{carga do íon complexo} = -3.í

Passo 4

Agora escrevemos a equação do balanço de cargas dentro do íon complexo. Seja x o estado de oxidação do vanádio \mathrm{V}. Cada oxalato tem carga -2, e há 3 oxalatos. Assim:
x + 3\times(-2) = -3.
Explico a equação: x é a carga do metal; 3\times(-2) é a soma das cargas dos três ligantes oxalato; o resultado é a carga total do íon complexo, que determinamos ser -3.

Passo 5

Resolver a equação do Passo 4 passo a passo:
x - 6 = -3.
Somando 6 em ambos os lados:
x = -3 + 6 = +3.
Portanto o estado de oxidação do vanádio é +3. Vou comentar: isso significa que, formalmente, o vanádio perdeu três elétrons na formação do íon complexo.

Passo 6

Agora o número de coordenação. Definição prática: o número de coordenação é o número de átomos-doador do ligante que estão ligados diretamente ao metal. O oxalato \mathrm{C_{2}O_{4}^{2-}} é um ligante bidentado — ou seja, cada oxalato doa dois pares de elétrons através de dois átomos de oxigênio ao metal. Assim cada oxalato contribui com 2 pontos de coordenação.

Passo 7

Como há 3 ligantes oxalato e cada um coordena através de 2 átomos, o número de coordenação total é
3 \times 2 = 6.
Comentário adicional: um número de coordenação 6 é muito comum e tende a resultar numa geometria octaédrica ao redor do metal.

Resposta

Número de coordenação: 6
Estado de oxidação do metal ( \mathrm{V}): +3

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