Os amincomplexos de vários cátions metálicos podem ser obtidos a partir dos respectivos aquacomplexos, pela adição de solução concentrada de hidróxido de amônio. As seguintes colorações foram observadas:
Cátion metálico Coloração do aquocomplexo Coloracão do amincomplexo
Rosa Laranja
Verde Lilás
Azul claro Azul marinho
Incolor Incolor
Incolor Incolor
a) Explique por que tanto os aquacomplexos quanto os amincomplexos são coloridos, enquanto os de e são incolores.
b) Represente os complexos formados com fórmulas entre colchetes, considerando que todos são octaédricos hexacoordenados, exceto os amincomplexos de que são tetraédricos.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre complexos de cátions metálicos com água e amônia, e nos diz as cores observadas para cada um. O conteúdo aqui envolve química de coordenação, especificamente a formação de complexos e a relação entre a estrutura desses complexos e suas cores. Para resolver, vamos precisar entender como os elétrons nos metais de transição absorvem luz, o que causa as cores observadas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender por que alguns complexos são coloridos e outros não. Isso tem a ver com a presença de elétrons d nos metais de transição. Metais como Co²⁺, Ni²⁺ e Cu²⁺ têm elétrons d que podem sofrer transições de energia quando absorvem luz, resultando em cores visíveis. Já Zn²⁺ e Cd²⁺ têm configurações eletrônicas completas nos orbitais d, sem elétrons disponíveis para essas transições, tornando seus complexos incolores.

Passo 3

Vamos detalhar isso: em metais de transição, os elétrons nos orbitais d podem ser promovidos para orbitais de energia mais alta quando absorvem luz. Essa transição é o que dá origem às cores dos complexos. Por exemplo, no Co²⁺, Ni²⁺ e Cu²⁺, há elétrons d que podem fazer essa migração. Já no Zn²⁺ e Cd²⁺, os orbitais d estão completos (Zn²⁺ tem a configuração [Ar] 3d¹⁰ e Cd²⁺ tem [Kr] 4d¹⁰), o que significa que não há elétrons disponíveis para essas transições, resultando em complexos sem cor.

Passo 4

Além disso, a geometria do complexo também influencia na cor, mas o fator principal aqui é a presença ou ausência de elétrons d disponíveis para transições eletrônicas. Nos complexos coloridos, a interação entre os ligantes (como água e amônia) e o metal causa uma separação de energia nos orbitais d, conhecida como separação de campo, que determina a cor observada.

Passo 5

Resumindo, os complexos de Co²⁺, Ni²⁺ e Cu²⁺ são coloridos porque possuem elétrons d que podem absorver luz e causar transições eletrônicas, enquanto os complexos de Zn²⁺ e Cd²⁺ são incolores por não terem elétrons d disponíveis para tais transições.

Passo 6

Agora, vamos para a segunda parte do exercício: representar as fórmulas dos complexos formados. Sabemos que todos são hexacoordenados e octaédricos, exceto os amincomplexos de Zn²⁺ e Cd²⁺, que são tetraédricos.

Passo 7

Primeiro, vamos representar os aquacomplexos. Como são octaédricos e hexacoordenados, cada metal está ligado a seis moléculas de água. A fórmula geral será [M(H₂O)₆]²⁺, onde M representa o metal.

Passo 8

Para os amincomplexos, também hexacoordenados, os ligantes de água são substituídos por moléculas de amônia (NH₃). Então, a fórmula geral será [M(NH₃)₆]²⁺.

Passo 9

No caso dos amincomplexos de Zn²⁺ e Cd²⁺, que são tetraédricos, há apenas quatro ligantes. Portanto, a fórmula será [M(NH₃)₄]²⁺.

Resposta

a)

Exercícios relacionados

Identifique qual espécie de enxofre reage com cobre metálico mais facilmente e em quais condições (meio ácido ou básico)? Justifique sua resposta com base nos valores de potenciais-padrão e represente a reação global.
Como você esperaria a variação nas propriedades, como natureza das ligações (iônica ou covalente) e volatilidade, dos seguintes fluoretos: e ? Justifique sua resposta.
Por que as soluçőes de em álcoois e cetonas são castanhas, enquanto as soluções em solventes como tetracloreto de carbono e dissulfeto de carbono tem a mesma cor violeta do vapor?
Identifique propriedades químicas e fisicas dos elementos do Grupo 12 que diferem dos elementos de transição do bloco e discuta as principais causas dessas diferenças.