Preveja o número de elétrons desemparelhados para cada um dos seguintes:
Passo 1
O problema pede para prever o número de elétrons desemparelhados em
. O conteúdo envolvido é a teoria do campo cristalino em geometria octaédrica, que nos permite determinar a distribuição eletrônica nos orbitais
e
e, assim, contar quantos elétrons ficam desemparelhados.
Passo 2
Precisamos primeiro achar o número de elétrons de valência do cátion metálico. O cobalto neutro é
. Como no complexo temos
, ele perde dois elétrons do orbital
antes de qualquer pareamento em
. Logo, a configuração do cátion é
Passo 3
Em seguida, avaliamos o campo gerado pelos ligantes
. Água é ligante de campo fraco, ou seja, o parâmetro de separação
dos orbitais
é pequeno comparado à energia de pareamento. Isso favorece o estado high spin, no qual os elétrons preenchem antes os orbitais vazios do nível superior
do que se emparelhar no nível
.
Passo 4
Em alto spin e geometria octaédrica, colocamos os 7 elétrons seguindo Hund e a hierarquia de energias (
abaixo de
), mas lembrando que
é menor que a energia de pareamento:
Detalhando a distribuição:
- Nos três orbitais
, teremos duas orbitais com par completo (2 elétrons cada) e uma orbital com 1 elétron (despareado). - Nos dois orbitais
, cada um recebe 1 elétron (ambos desemparelhados).
Assim, o número total de elétrons desemparelhados é
Resposta
O complexo
tem 3 elétrons desemparelhados.