( 6 pontos) Très complexos foram sintetizados no laboratório,
, [
e
,porém não foram identificados os rótulos. As cores observadas foram violeta, vermelho e alaranjado. Atribua cor a cada complexos sintetizados, justificando sem fazer cálculos.
Passo 1
O enunciado dá três complexos de cobalto amínicos e três cores observadas. Preciso atribuir cada cor a um dos complexos, justificando sem calcular nada. As informações relevantes são:
As cores observadas (em algum ordem) são:
,
e
.
O objetivo: dizer qual cor corresponde a cada complexo e justificar qualitativamente.
O objetivo: dizer qual cor corresponde a cada complexo e justificar qualitativamente.
Passo 2
Vamos listar o que sabemos (conceitos úteis que vamos usar sem fazer contas):
- Ligantes diferentes produzem diferentes divisões (splitting) dos níveis d do metal: isso chama-se energia de separação
(ou em geometria octaédrica). - Há uma ordem típica de força de ligantes (série espectroquímica). Dois dos ligantes aqui são
e . Na prática conhecida:
- Quanto maior a força do ligante, maior é
. Esquematicamente:
- A cor que vemos é a cor complementar da luz que o complexo absorve: se o complexo absorve luz de comprimento de onda curto (azul/violeta), ele aparece com a cor complementar (amarelo/alaranjado/vermelho), e vice‑versa.
Passo 3
Ordenação de
nos três complexos por número de
ligados (mais
= campo mais forte):
Explicação curta: trocar um
por
enfraquece o campo do complexo e reduz
.
Passo 4
Interpretação qualitativa da ordem de
sobre as cores:
- Maior
→ transição d-d de maior energia → absorção em comprimentos de onda mais curtos (azul/violeta/UV). Como vemos a cor complementar, um complexo com grande tende a apresentar uma cor complementar às regiões azul/violeta (por exemplo tons avermelhados/amarelados dependendo da posição exata da banda). - Menor
→ absorção em comprimentos de onda mais longos (laranja/vermelho) → o complexo aparecerá na cor complementar (tons azulados/violetas/verde‑azulados).
No entanto, para estes complexos de Co(III) amínicos clássicos, na prática experimental conhecida as preparações de Werner, o aumento progressivo dedentro da esfera de coordenação desloca a cor observada de violeta → vermelho → alaranjado (essas são as cores medidas empiricamente para esses três complexos).
Passo 5
Juntando tudo de forma direta e prática (sem cálculo): o complexo com todos os ligantes mais fortes (
) tem o maior
e corresponde à cor típica observada como
. Substituir um
por
reduz
e dá a cor intermediária que é
. Substituir mais (ou seja, ter duas
na esfera de coordenação) reduz ainda mais
e produz o
. Essa sequência corresponde à razão química (mais
→ campo mais fraco → mudança de cor observada).
Passo 6
Atribuição final, colocada de modo claro: