10.6 Preveja os momentos magnéticos (somente spin) das seguintes espécies:
\left[\mathrm{FeCl}_{4}\right]^{-}

Passo 1

O enunciado pede para prever o momento magnético spin-only da espécie \left[\mathrm{FeCl}_{4}\right]^{-}. Para isso, precisamos determinar o estado de oxidação do ferro, contar os elétrons d, verificar se o complexo é alto ou baixo spin e usar a fórmula do momento magnético spin-only.

Passo 2

Determinar o estado de oxidação de \mathrm{Fe} em \left[\mathrm{FeCl}_{4}\right]^{-}. Cada \mathrm{Cl}^{-} tem carga -1, logo
x + 4\cdot(-1) = -1
\implies x = +3.
Portanto o ferro está em \mathrm{Fe}^{3+}.

Passo 3

Contar os elétrons d de \mathrm{Fe}^{3+}. O ferro neutro é d^6, então
\mathrm{Fe}^{3+}: \; d^{6-3} = d^5.

Passo 4

Verificar a geometria e o campo do ligante. \left[\mathrm{FeCl}_{4}\right]^{-} é tetraédrico e \mathrm{Cl}^{-} é ligante fraco, gerando alto spin. Assim, os 5 elétrons d ocupam orbitais sem emparelhamento extra.

Passo 5

Número de elétrons desemparelhados n = 5.

Passo 6

Calcular o momento magnético spin-only pela fórmula
\mu_{\mathrm{spin}} = \sqrt{n(n+2)}.
Substituindo n=5:
\mu_{\mathrm{spin}} = \sqrt{5\cdot7} = \sqrt{35} \approx 5,92\\ \mathrm{BM}.

Resposta

O momento magnético spin-only de \left[\mathrm{FeCl}_{4}\right]^{-} é aproximadamente 5,92\\ \mathrm{BM}.

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