Questão 4. Dentre as configurações eletrônicas de
, quais são as que apresentam os maiores valores de energia de estabilização do campo ligante em complexos octaédricos? Considere o caso de ligante de campo fraco.
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede para identificar, entre as configurações eletrônicas de d^0 a d^{10}, quais têm maior estabilização de campo ligante (CFSE) em complexos octaédricos com ligante de campo fraco (alto spin). Vamos usar o conceito de CFSE no modelo de campo cristalino octaédrico.
Passo 2
Em campo cristalino octaédrico, cada elétron em orbital t_{2g} contribui com –0,4 Δ_o e cada elétron em e_g contribui com +0,6 Δ_o à energia total. No caso de ligantes fracos, a configuração é de alto spin, então os elétrons se distribuem maximizando o spin antes de parearem.
Passo 3
Para cada n de 1 a 10, preenchemos primeiro t_{2g} (3 orbitais) e depois e_g (2 orbitais), sempre no regime de alto spin, e calculamos CFSE: CFSE(n)=–0,4·(#t_{2g})·Δ_o +0,6·(#e_g)·Δ_o. Fazendo a tabela rápida: d¹:–0,4; d²:–0,8; d³:–1,2; d⁴:–0,6; d⁵:0; d⁶:–0,4; d⁷:–0,8; d⁸:–1,2; d⁹:–0,6; d¹⁰:0, todos em unidades de Δ_o.
Passo 4
Observamos que os valores mais negativos (maior estabilização) ocorrem para d³ e d⁸, ambos com CFSE=–1,2 Δ_o. Portanto, a resposta é a opção que indica d³ e d⁸.
Resposta
d) d^{3} e d^{8}