O íon complexo tetraédrico
é um complexo de spin alto. Descreva a ligação em termos de:
Teoria de ligação de valência
Teoria de ligação de valência
Passo 1
Então, o exercício tá pedindo pra gente falar sobre o íon tetraédrico
usando a Teoria de Ligação de Valência (TLV). Ou seja, vamos ver qual é o estado de oxidação do cobalto, como ficam os elétrons nele, que orbitais ele vai usar pra ligar nos cloretos, e qual é a geometria resultante. A matéria é Química Inorgânica – teoria VBT e hibridização em complexos de Coordenação.
Passo 2
Primeiro, encontramos o estado de oxidação do Co em
. Cada
tem carga −1, são quatro deles: total de −4. Como o íon todo tem −2, o Co deve estar em +2.
Configuração eletrônica do Co neutro:
Configuração eletrônica do Co neutro:
Ao formar
, ele perde dois elétrons 4s e fica:
Passo 3
Na TLV a gente olha se o ligante é campo fraco ou forte. O
é ligante de campo fraco, então o campo criado por quatro cloretos num arranjo tetraédrico é pequeno. Isso faz com que a energia de separação dos orbitais
seja menor que a energia de pareamento. Logo, não rola pareamento extra: o complexo é high spin.
Passo 4
Para descrever a ligação na TLV a gente vê que, como o
não se “abre mão” de elétrons nem se emparelha, o Co não usa orbitais
na hibridização – ele vai usar os orbitais externos de valência
e
. Assim, forma um híbrido
(quatro orbitais idênticos) e cada cloreto doa um par de elétrons para preencher esses quatro híbridos, gerando quatro ligações σ. Isso explica a geometria tetraédrica.
Resposta
Em TLV,
é um complexo de spin alto onde
- Co está em
e tem configuração , sem pareamento extra. - Os ligantes
são de campo fraco, Δ pequeno → high spin. - O metal sofre hibridização
(orbitais e ), sem usar . - Forma 4 ligações σ equivalentes, resultando na geometria tetraédrica.