Enunciado

Quando o íon paramagnético [ F e ( C N ) 6 ] 3 - é reduzido para [ F e ( C N ) 6 ] 4 - , o íon se torna diamagnético. No entanto, quando o íon paramagnético [ F e C l 4 ] - é reduzido para [ F e C l 4 ] 2 - , o íon permanece paramagnético. Explique essas observações.

Passo 1

Bora pra outra?

Antes de qualquer coisa vamos conceituar isto ai de dia e paramagnético, ok?

Uma substância com elétrons não emparelhados é dita paramagnética e é puxada para um campo magnético. Enquanto que uma substância sem elétrons desemparelhados é diamagnética e é empurrada para fora de um campo magnético.

No primeiro caso nós temos [ F e ( C N ) 6 ] 3 - se reduzindo para [ F e ( C N ) 6 ] 4 - , o ânion será sempre C N - , não é mesmo ?

Mas e quanto ao NOX do ferro? Vamos olhar!

No primeiro caso, [ F e ( C N ) 6 ] 3 - :

F e + 6 × - 1 = - 3

F e = + 3

Agora vamos distribuir estes elétrons:

[Fe3+] = [Ar] 3d5

E para [ F e ( C N ) 6 ] 4 - :

F e + 6 × - 1 = - 4

F e = + 2

Distribuindo estes elétrons:

[Fe2+] = [Ar] 3d6

Como temos seis ligantes monodentados teremos número de coordenação igual a seis e geometria octaédrica.

Se sabemos a geometria também sabemos qual diagrama usar, não é assim?

Agora, olhando para os ligantes, podemos perceber que eles são de campo forte e, por isso, seus elétrons serão distribuídos primeiramente nos orbitais menos energéticos.

Para [ F e ( C N ) 6 ] 3 - distribuímos cinco elétrons:

Temos aqui um elétron desemparelhado, ou seja, paramagnético.

Para [ F e ( C N ) 6 ] 4 - distribuímos seis elétrons:

Nenhum elétron desemparelhado, não é? Molécula diamagnética então.

Faremos a mesma distribuição para os outros compostos.

Passo 2

Neste caso temos [ F e C l 4 ] - se reduzindo para [ F e C l 4 ] 2 - , aqui novamente mantemos o ânion constante, sempre C l - , não é mesmo ?

Igual ao caso anterior, para [ F e C l 4 ] - temos o ferro III:

[Fe3+] = [Ar] 3d5

E para [ F e C l 4 ] 2 - :

[Fe2+] = [Ar] 3d6

Como são quatro ligantes monodentados teremos número de coordenação igual a quatro e geometria tetraédrica.

Agora, olhando para os ligantes, podemos perceber que eles são de campo fraco e, por isso, seus elétrons serão distribuídos primeiramente nos orbitais vazios.

Para [ F e C l 4 ] - distribuímos cinco elétrons:

Temos aqui cinco elétrons desemparelhados, ou seja, paramagnético.

Para [ F e C l 4 ] 2 - distribuímos seis elétrons:

Ainda quatro elétrons desemparelhados, não é? Molécula ainda paramagnética.

A grande questão aqui foi o ligante, concordam? O fato dele ser forte permitiu com que a molécula se transformasse em diamagnética. Entretanto, quando o ligante é fraco os elétrons se encontram majoritariamente desemparelhados, dificultando esta mudança.

Teanquilinha?

Resposta

D i f e r e n ç a s   e n t r e   l i g a n t e s   d e   c a m p o   f o r t e   e   f r a c o !

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