Justifique, pela TLV, o caráter paramagnético das seguintes espécies:
spin baixo
Qual o número de elétrons desemparelhados e qual a hibridização dos orbitais de valência do átomo central de cada espécie.
spin baixo
Qual o número de elétrons desemparelhados e qual a hibridização dos orbitais de valência do átomo central de cada espécie.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem o complexo
. O enunciado pede para, usando a Teoria do Ligante de Valência (TLV), justificar por que ele é de spin baixo (low spin) e paramagnético, dizer quantos elétrons desemparelhados ele tem e qual é a hibridização do ferro central. Para isso vamos precisar saber:
- o estado eletrônico do ferro em
; - como a TLV faz o “split” dos orbitais
em e ; - critério de força do campo de ligantes (CN
é forte); - como isso define o número de elétrons desemparelhados e a hibridização
.
Passo 2
Primeiro, a configuração eletrônica do ferro no estado
.
Ferro neutro: → [Ar]
.
Tirando três elétrons (para chegar a ) sobram
Ferro neutro:
Tirando três elétrons (para chegar a
Passo 3
Agora, pela TLV, num octaédrico puro (
) os cinco orbitais
se dividem em:
-
(3 orbitais, mais baixos em energia) -
(2 orbitais, mais altos em energia)
O cianeto (CN
) é um ligante de campo forte, ou seja, faz um grande espaçamento
entre
e
. Se
é maior que a energia de emparelhamento
, os elétrons preferem emparelhar em
a subir para
.
Como temos 5 elétrons em
, eles preenchem assim:
– nos 3 orbitais
Passo 4
Qual é a hibridização do ferro? Num octaédrico low spin a TLV usa dois orbitais
internos (da camada 3
), o orbital 4
e três 4
, formando seis híbridos do tipo
Esses híbridos apontam nos eixos e recebem os seis ligantes CN
Resposta
- É low spin (spin baixo) porque CN
é ligante forte e faz , forçando emparelhamento em . - Número de elétrons desemparelhados: 1.
- Hibridização do átomo central:
.