Preveja qual dos seguintes complexos, em cada par, absorve a luz de menor comprimento de onda e explique o teu raciocínio.
\left[\mathrm{Co}\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right)_{6}\right]^{3+} ou \left[\mathrm{Co}(\mathrm{en})_{3}\right]^{3+}

Passo 1

O enunciado nos dá dois complexos de \mathrm{Co}^{3+}: \left[\mathrm{Co}\bigl(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\bigr)_{6}\right]^{3+} e \left[\mathrm{Co}(\mathrm{en})_{3}\right]^{3+}. Precisamos usar teoria de campo cristalino (ou ligações de campo de ligantes) e a relação entre a energia de separação dos orbitais d \Delta e o comprimento de onda \lambda de absorção, dado por
\Delta = \frac{h c}{\lambda}\,.

Passo 2

Como \Delta é a energia do salto d d, um \Delta maior implica que o fóton absorvido tem mais energia e, portanto, comprimento de onda menor. Matematicamente, mantidos h (constante de Planck) e c (velocidade da luz) fixos,
\Delta \uparrow\;\Longrightarrow\;\lambda \downarrow \quad\text{e}\quad \Delta \downarrow\;\Longrightarrow\;\lambda \uparrow.

Passo 3

Pela série espectroquímica de ligantes, etilenodiamina \mathrm{en} é um ligante de campo médio-forte e áqua \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} é fraco. Logo,
\Delta\bigl[\mathrm{Co}(\mathrm{en})_{3}\bigr]^{3+} \;>\; \Delta\bigl[\mathrm{Co}(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}\bigr]^{3+}
e, portanto,
\lambda_{\max}\bigl[\mathrm{Co}(\mathrm{en})_{3}\bigr]^{3+} \;<\; \lambda_{\max}\bigl[\mathrm{Co}(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}\bigr]^{3+}\,.

Resposta

\left[\mathrm{Co}(\mathrm{en})_{3}\right]^{3+} absorve luz de menor comprimento de onda, pois o ligante en gera um \Delta maior que \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Exercícios relacionados