10.7 Um composto com a fórmula empírica
possui um momento magnético correspondente a
elétrons desemparelhados por ferro. Como isso é possível? (Dica: Duas espécies de Fe(II) octaédricas estão envolvidas, cada uma contendo um único tipo de ligante.)
Passo 1
O enunciado nos dá um composto de fórmula empírica
e afirma que seu momento magnético corresponde a
elétrons desemparelhados por ferro. Como não faz sentido ter “um terço” de elétron desemparelhado num único sítio, supomos que haja uma mistura de duas espécies de
octaédricas: uma com ligantes água (fraco campo, high spin) e outra com ligantes cianeto (forte campo, low spin). Vamos usar o Modelo de Campo Cristalino para cada uma.
Passo 2
Seja
a fração molar de
(que tem 6 águas e 0 cianetos) e
a fração de
(que tem 0 águas e 6 cianetos). A média de ligantes água por ferro deve ser 4, logo:
Dessa equação segue
Analogamente, a média de cianetos por ferro é 2, e de fato
dá
.
Passo 3
No Modelo de Campo Cristalino:
é high spin com
elétrons desemparelhados, e
é low spin com
elétrons desemparelhados. A média de elétrons desemparelhados por ferro é
Resposta
O valor fracionário
resulta da mistura na proporção
de
(4 elétrons desemparelhados) e
de
(0 elétrons desemparelhados).