10.8 Quais são os possíveis momentos magnéticos de
II
no complexos tetraédricos, octaédricos e quadrados-planares ?
Passo 1
O enunciado pede os momentos magnéticos efetivos (
) de complexos de
(configuração eletrônica
) em geometrias tetraédrica, octaédrica e quadrado-planar. Vamos usar a teoria de campo cristalino para determinar o número de elétrons desemparelhados em cada caso e depois aplicar a fórmula spin-only
onde
é o número de elétrons desemparelhados.
Passo 2
Determinar quantos elétrons de valência
tem e como eles se distribuem:
neutro é
. Ao formar
perde os dois
, ficando
. Logo, temos sete elétrons a acomodar nos cinco orbitais
.
Passo 3
No campo tetraédrico o splitting
é pequeno (menor que o emparelhamento
), logo o complexo é sempre high-spin. Para
high-spin temos
– dois elétrons preenchendo os orbitais (mais baixos) totalmente,
– cinco elétrons preenchendo os orbitais (mais altos) com o máximo de spins paralelos.
Desse modo, sobra elétrons desemparelhados.
– dois elétrons preenchendo os orbitais
– cinco elétrons preenchendo os orbitais
Desse modo, sobra
Passo 4
No campo octaédrico o splitting
pode ser menor ou maior que
, gerando** dois casos** em
:
– High-spin ( ): mesma distribuição do tetraédrico, com
.
– Low-spin ( ): preenchem-se primeiro os três orbitais
aos pares (
elétrons) e sobra
elétron em
, logo
.
– High-spin (
– Low-spin (
Passo 5
No arranjo quadrado-planar o campo é fortíssimo e o splitting entre
e os demais é grande, forçando sempre low-spin em
. A distribuição acaba com
elétrons emparelhados nos quatro orbitais de menor energia e
elétron desemparelhado em
, portanto
.
Passo 6
Aplicando a fórmula spin-only
temos para
e para
Resposta
Tetraédrico:
(HS,
).
Octaédrico:
\quad– HS: (
);
\quad– LS: (
).
Quadrado-planar: (LS,
).
Octaédrico:
\quad– HS:
\quad– LS:
Quadrado-planar: