Prediga as configurações eletrônicas e o número de elétrons desemparelhados de um complexo octaédrico d^{6} com (a) ligantes de campo forte e (b) ligantes de campo fraco.

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica e o número de elétrons desemparelhados num complexo octaédrico de íon metálico com configuração d^{6}, comparando dois casos de ligantes: campo forte (que causam grande separação entre orbitais t_{2g} e e_{g}) e campo fraco (pequena separação). O conteúdo é Teoria do Campo Cristalino e o que precisamos usar é o critério entre energia de emparelhamento e energia de separação \Delta_{\mathrm{oct}}.

Passo 2

No caso de ligantes de campo forte, temos \Delta_{\mathrm{oct}} grande, tal que emparelhar elétrons em t_{2g} custa menos energia do que promovê-los a e_{g}. Logo, os seis elétrons se acomodam todos em t_{2g}, emparelhando-se:
t_{2g}^6\,e_{g}^0
Isso resulta em zero elétrons desemparelhados.

Passo 3

Para ligantes de campo fraco, \Delta_{\mathrm{oct}} é pequeno, fazendo com que seja energeticamente mais barato colocar elétrons em e_{g} do que emparelhar todos em t_{2g}. Assim, os elétrons se distribuem maximizando o spin (high spin):
t_{2g}^4\,e_{g}^2
Nessa distribuição existem quatro elétrons desemparelhados.

Resposta

(a) Configuração t_{2g}^6e_{g}^0, 0 elétrons desemparelhados.
(b) Configuração t_{2g}^4e_{g}^2, 4 elétrons desemparelhados.

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