Quais dos seguintes complexos deverão apresentar cor? Justifique sua resposta utilizando a TCC: (a)
, (b)
e ©
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.
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:
- descobrir o estado de oxidação do metal em cada complexo;
- contar quantos elétrons “d” esse metal tem;
- 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)
©
(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)
(a)
(b)
©
Resposta
(a) apresenta cor; (b) não apresenta cor; © apresenta cor.