10.3 Identifique o metal de transição M mais provável:
a. \mathrm{K}_{3}\left[\mathbf{M}(\mathrm{CN})_{6}\right], em que \mathbf{M} é um metal de transição da primeira fileira e o complexo tem três elétrons desemparelhados
b. \left[\mathbf{M}\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right)_{6}\right]^{3+}, em que \mathbf{M} é um metal de transição da segunda fileira e EECL =-2,4 \Delta_{o}
c. \left[\mathrm{MCl}_{4}\right]^{-}tetraédrico, que tem cinco elétrons desemparelhados e metal de transição \mathbf{M} da primeira fileira
d. o metal de transição d^{8} da terceira fileira no complexo qua-drado-planar \mathbf{M C l}_{2}\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2}, que tem duas bandas de alongamento \mathbf{M}-\mathbf{C l} no IR

Passo 1

O enunciado pede para identificar, em cada complexo, qual o metal de transição mais provável considerando (i) a fila ( 1ª, 2ª ou 3ª) do metal, (ii) o número de elétrons na camada d, (iii) a força do campo dos ligantes (teoria de campo cristalino) e (iv) o número de elétrons desemparelhados ou informações espectrais (IR, EECL).

Passo 2

Para (a) \mathrm{K}_{3}[M(\mathrm{CN})_{6}]:
– Cada \mathrm{CN}^{-} tem carga -1, o ânion [M(\mathrm{CN})_{6}]^{3-} exige M^{3+}.
– Metal de 1ª fileira, então M^{3+} tem configuração d^{n} com n= número de elétrons de valência menos 3.
– Em campo forte (CN–), é baixo spin. Queremos 3 elétrons desemparelhados em d^{n} baixo spin, isto é d^{3} (t _{2g}^{3}, 3 unpaired).
– O único metal 1ª fileira com M^{3+} e d^{3} é o Cr ^ {3+}.

Passo 3

Para (b) [\!M(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}\!]^{3+}:
– Metal da 2ª fileira em estado +3 \to configuração d^{n} com n = elétrons de valência menos 3.
– Água é campo fraco, mas foi dado EECL =-2,4\,\Delta_{o}, ou seja \Delta_{o} > P (baixa spin).
– Entre os de 2ª fileira, apenas d ^{6} em baixa spin é coerente (todos os d ^{x} menores teriam diferente número de unpaired ou não gerariam EECL tão negativo).
– O metal 2ª fileira com M^{3+} e d^{6} é o Rh ^ {3+}.

Passo 4

Para (c) [\!M\mathrm{Cl}_{4}\!]^{-} tetraédrico:
– Carga total -1 e quatro Cl ^{-} \to M^{3+}.
– Metal de 1ª fileira, M^{3+} dá d ^{n}.
– Em tetraedro fraco, é alto spin, e pedem 5 elétrons desemparelhados \to d^{5}.
– O único M^{3+} de 1ª fileira com d^{5} é Fe ^ {3+}.

Passo 5

Para (d) complexo quadrado-planar \mathrm{MCl}_{2}(\mathrm{NH}_{3})_{2}, metal de 3ª fileira, d ^{8}, e aparecem duas bandas M–Cl no IR indicando isômero cis (não centro de inversão, ambas ativa) mas isso não altera o metal.
– Terceira fileira, estado +2 (dois Cl ^- e duas NH _3 neutras) \to configuração d ^{8}.
– O metal 3ª fileira d ^{8} típico que forma quadrado-planar é Pt ^ {2+}.

Resposta

(a) Cr
(b) Rh
(c) Fe
(d) Pt

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