Prediga a configuração eletrônica de um complexo octaédrico d^{5} com (a) ligantes de campo forte e (b) ligantes de campo fraco, dando, em cada caso, o número de elétrons desemparelhados.

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica de um complexo octaédrico com metal de camada d^5 em duas situações: ligantes de campo forte e de campo fraco. Vamos usar a teoria do campo cristalino octaédrico, que divide as orbitais d em \mathrm{t_{2g}} (três orbitais de menor energia) e \mathrm{e_g} (duas de maior energia), e comparar a energia de separação \Delta_{\text{oct}} com a energia de emparelhamento P.

Passo 2

Para ligantes de campo forte temos \Delta_{\text{oct}}>P. Então os elétrons preferem emparelhar em \mathrm{t_{2g}} antes de ocupar \mathrm{e_g}. Com cinco elétrons:
\mathrm{t_{2g}}^5\;\mathrm{e_g}^0.
Isso gera apenas um elétron não pareado, pois em três orbitais \mathrm{t_{2g}} você coloca dois elétrons em duas delas e um elétron na terceira.

Passo 3

Para ligantes de campo fraco temos \Delta_{\text{oct}}<P. Os elétrons ocupam primeiro todas as cinco orbitais disponíveis com spins paralelos (maximizando não pareados). Assim:
\mathrm{t_{2g}}^3\;\mathrm{e_g}^2.
Cada elétron fica em orbital próprio, dando cinco elétrons não pareados.

Resposta

(a) Configuração \mathrm{t_{2g}}^5\,\mathrm{e_g}^0, com 1 elétron não pareado.
(b) Configuração \mathrm{t_{2g}}^3\,\mathrm{e_g}^2, com 5 elétrons não pareados.

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