Desenhe um diagrama de níveis de energia de orbitais (como os das Figuras 9D.3 e 9d.5) mostrando a configuração dos elétrons d sobre o íon de metal nos seguintes complexos:
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Determine o número de elétrons não emparelhados para cada complexo.
Passo 1
Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá, começando pela letra (a):
Aqui nós temos seis ligantes monodentados, ou seja, o numero de coordenação do metal é seis.
Com isso podemos saber a estrutura formada, certo? Advinham qual?
Acertou quem disse octaédrica, ok?! Então já sabemos qual diagrama devemos usar, Fig 9D.3.
Para completar precisamos saber dos elétrons de valência do cobalto:
[Co3+] =[Ar] 3d6
Então temos seis elétrons na camada de valência.
Começamos a distribuí-los nos níveis menos energéticos:
Nenhum elétron desemparelhado e, por isso, esta molécula é diamagnética.
Passo 2
Agora vamos para a letra (b):
Aqui temos quatro ligantes monodentados, ou seja, o numero de coordenação do metal é quatro.
Ou seja, estrutura tetraédrica ! Então usaremos o diagrama da Fig 9D.3.
Para completar precisamos saber dos elétrons de valência do níquel:
[Ni2+] =[Ar] 3d8
Então temos oito elétrons na camada de valência.
Começamos a distribuí-los nos níveis menos energéticos e vamos subindo, ok?
Temos dois elétrons desemparelhados, molécula paramagnética.
Passo 3
Agora vamos para a letra (c):
Com seis ligantes monodentados sua geometria será novamente octaédrica, Fig 9d.5.
Para completar precisamos saber dos elétrons de valência do ferro:
[Fe3+] = [Ar] 3d5
Então temos cinco elétrons na camada de valência. Como o ligante possui o campo fraco, os campos de energia estão mais próximos, logo devemos esperar que os elétrons ocupem todos os orbitais vazios, resultando em um número máximo de elétrons desemparelhados:
Sendo assim, temos 5 elétrons desemparelhados.
Passo 4
Agora vamos para a letra (d):
Aqui temos a mesma configuração eletrônica da anterior, só que o ligante aqui é de campo forte.
Nestes casos, os níveis de energia estão muito separados e devemos esperar que os elétrons se emparelhem nos orbitais de energia mais baixa, resultando em menos elétrons desemparelhados:
Por isso, um elétron desemparelhado.
Mais uma prontinha galeraaa!
Resposta
- Elétrons desemparelhados: 0
- Elétrons desemparelhados: 2
- Elétrons desemparelhados: 5
- Elétrons desemparelhados: 1