Enunciado

Sugira uma razão pela qual os compostos de cobre (II) geralmente são coloridos, mas os compostos de cobre (I) são incolores. Qual número de oxidação resulta em compostos paramagnéticos?

Passo 1

Bora pra outra?

Antes de qualquer coisa vamos conceituar isto ai de 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.

Primeiro precisamos da configuração eletrônica do cobre neutro:

[Cu] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Usando a distribuição do argônio:

[Cu] = [Ar] 4s1 3d10

Removendo um elétron:

[Cu+] = [Ar] 3d10

Removendo dois elétrons:

[Cu2+] = [Ar] 3d9

Teremos neste caso dez elétrons de valência para o íon C u + e C u 2 + .

Independente da geometria, octaédrica ou tetraédrica, existem cinco orbitais para serem preenchidos e cada um cabe dois elétrons, ou seja, dez elétrons!

Sendo assim, para C u + vamos preencher totalmente todos os orbitais e não sobrarão elétrons desemparelhados.

Concluindo que a substância é diamagnética!

Já para o íon C u 2 + um elétron ficará desemparelhado, e esta substância será paramagnética.

Passo 2

Já respondemos uma pergunta, agora falta a outra, não é?

Já sabemos que as cores podem ser devido aos ligantes, no entanto neste caso não estamos analisando para um ligante em específico, mas sim para o íon cobre.

Sendo assim, as cores vão surgir devido à transições d-d, nas quais um elétron é excitado de um orbital d para outro. Em uma transição de transferência de carga, um elétron é excitado de um ligante para o átomo de metal ou vice-versa.

Para que um elétron do ligante seja excitado para um orbital d do metal. No caso do íon C u + todos os seus orbitais estão completos, não havendo a possibilidade de excitar um elétron para o seu orbital. E por isso ele será incolor!

Já o íon C u 2 + possui um orbital com vaguinha sobrando, certo? Então podemos excitar um elétron do ligante para ele. E por isso este íon apresenta coloração!

Prontos para a próxima ?

Resposta

C u 2 + é colorido por haver a possibilidade de ocorrer transferência de carga;

Paramagnético: Cu2+.

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