Quais dos seguintes complexos deverão apresentar cor? Justifique sua resposta utilizando a TCC: (a) [Fe(SO4)(H2 O)4], (b) [Ti(Cl)4] e © [V(OH2)6]^2+
O único que não deve apresentar cor é o complexo de Ti pois nele o metal está na condição de estado oxidação de grupo (metal d º). Assim não há elétrons disponíveis no subnível d para haver transições eletrônicas.

Passo 1

Beleza, a questão quer saber quais desses complexos têm cor usando a Teoria do Campo Cristalino (TCC). A matéria é química inorgânica, mais especificamente teoria de campo cristalino, e vamos precisar:
  1. descobrir o estado de oxidação do metal em cada complexo;
  2. contar quantos elétrons “d” esse metal tem;
  3. aplicar o conceito de transições d–d (que é o que gera cor).

Passo 2

Vamos achar o n° de elétrons no subnível d de cada caso:
(a)
  • O ânion sulfato é , e água é neutra.
  • O complexo não mostra carga total, então é neutro; para balancear do sulfato, o ferro deve ser .
  • Ferro tem configuração eletrônica original de Fe (Z=26): . Perdendo dois elétrons, sai dos 4s, sobrando .
(b)
  • Cada Cl é , e o complexo é neutro.
  • Quatro cloretos dão , então Ti é .
  • Titânio (Z=22) na forma perde os 4 elétrons dos orbitais 4s e 3d, ficando com .
©
  • Água é neutra, então a carga +2 vem do vanádio: .
  • Vanádio (Z=23) em perde dois elétrons (4s), sobrando .
Resumo do número de elétrons d:
(a)
(b)
©

Passo 3

Segundo a TCC, os ligantes criam um campo elétrico que separa (ou “splita”) o subnível d em dois grupos de orbitais. Quando existem elétrons nos orbitais d, eles podem fazer transições de um nível para outro absorvendo luz em determinada faixa do visível. Essa absorção é o que dá cor ao complexo.
  • Se o metal é , não há elétrons para fazer essas transições d–d → complexo incolor.
  • Se há de a , ocorrem transições d–d → complexo colorido.
Agora é só ligar:
(a) → cor (tem elétrons d)
(b) → sem cor (não tem elétrons d)
© → cor (tem elétrons d)

Resposta

(a) apresenta cor; (b) não apresenta cor; © apresenta cor.

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