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:

  1. [ C o ( N H 3 ) 6 ] 3 + ;
  2. [ N i C l 4 ] 2 -     ( t e t r a é d r i c o ) ;
  3. [ F e ( O H 2 ) 6 ] 3 + ;
  4. [ F e ( C N ) 6 ] 3 - ;

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

  1. Elétrons desemparelhados: 0
  2. Elétrons desemparelhados: 2
  3. Elétrons desemparelhados: 5
  4. Elétrons desemparelhados: 1