Quais dos seguintes compostos você espera que apresente distorção da geometria octaédrica (efeito Jahn-Teller)? Justifique sua resposta.
a) [Crl6]^4-
b) [CrCN6]^4-
c) [CoF6]^3-
d) [Mn(ox)3]^3-

Passo 1

O enunciado pede para identificar, entre os complexos octaédricos abaixo, quais apresentarão distorção da geometria octaédrica pelo efeito Jahn–Teller. O conteúdo usado será a teoria de campo cristalino em geometria octaédrica e a regra de que um estado fundamental eletronicamente degenerado com ocupação desigual de orbitais degenerados leva à distorção (efeito Jahn–Teller).

Passo 2

Determinar o estado de oxidação do metal e o número de elétrons d:
  • [CrI6]^4-: cada I^- contribui com -1, logo Cr+6(-1)=-4 Rightarrow Cr^2+, configuração d^4.
  • [CrCN6]^4-: cada CN^- é -1, mesma conta Rightarrow Cr^2+, configuração d^4.
  • [CoF6]^3-: cada F^- é -1, logo Co+6(-1)=-3 Rightarrow Co^3+, configuração d^6.
  • [Mn(ox)3]^3-: cada oxalato C2O4^2- é -2, total -6, logo Mn+(-6)=-3 Rightarrow Mn^3+, configuração d^4.

Passo 3

Classificar força do campo e preencher orbitais t2g e eg:
  • [CrI6]^4-: I^- é ligante fraco Rightarrow high-spin d^4. Preenchimento: t2g^3,eg^1 ( 3 elétrons em t2g, 1 em eg).
  • [CrCN6]^4-: CN^- é ligante forte Rightarrow low-spin d^4. Preenchimento: t2g^4,eg^0 ( 4 elétrons em t2g, nenhum em eg).
  • [CoF6]^3-: F^- é ligante fraco Rightarrow high-spin d^6. Preenchimento: t2g^4,eg^2 ( 4 em t2g, 2 em eg).
  • [Mn(ox)3]^3-: oxalato é ligante de campo intermediário, costuma dar high-spin em Mn^3+ Rightarrow d^4 high-spin, preenchimento: t2g^3,eg^1

Passo 4

Aplicar a regra de Jahn–Teller: só há distorção quando há ocupação desigual de orbitais degenerados no estado fundamental:
  • Para [CrI6]^4- e [Mn(ox)3]^3- há um único elétron em orbitais eg degenerados Rightarrow forte efeito Jahn–Teller.
  • Em [CrCN6]^4- o subnível t2g fica com quatro elétrons distribuídos em três orbitais degenerados, gerando ocupação desigual em t2g Rightarrow também há Jahn–Teller (embora mais fraco que no eg).
  • Em [CoF6]^3- o subnível eg está com dois elétrons, um em cada orbital degenerado, e o t2g também não apresenta ocupação desigual que gere distorção significativa Rightarrow não há efeito Jahn–Teller ativo.

Resposta

Os complexos que apresentam distorção Jahn–Teller são
(a) [CrI6]^4-,
(b) [CrCN6]^4-,
(d) [Mn(ox)3]^3-.

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