O complexo
de spin alto é lábil, enquanto o íon complexo
é inerte. Explique o motivo.
Passo 1
Vamos ver o que a questão está pedindo. Ela nos apresenta dois complexos de cromo:
, que é de spin alto e lábil, e
, que é inerte. Nosso objetivo é explicar por que um é lábil e o outro é inerte. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre a teoria do campo de cristal e como os ligantes influenciam a estabilidade e a reatividade dos complexos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a teoria do campo de cristal. Ela explica como os ligantes ao redor de um metal de transição afetam a disposição dos elétrons nos orbitais d desse metal. Dependendo do tipo de ligante, a diferença de energia entre os orbitais d pode variar, formando o que chamamos de campo de cristal.
Passo 3
Os ligantes fortes, como o CN⁻ (cianeto), causam uma grande separação de energia nos orbitais d, resultando em um estado de spin baixo. Isso significa que mais elétrons estão emparelhados nos orbitais, aumentando a estabilidade do complexo. Por outro lado, ligantes mais fracos, como a água (H₂O), causam uma menor separação de energia, levando a um estado de spin alto com mais elétrons desemparelhados.
Passo 4
Agora, vamos analisar a labilidade e a inércia dos complexos. Complexos com ligantes fortes e alta estabilidade (como
) tendem a ser inertes, ou seja, não sofrem facilmente substituição de ligantes. Isso ocorre porque a grande separação de energia torna a quebra das ligações ligante-metal mais difícil.
Passo 5
Por outro lado, complexos com ligantes fracos e menor estabilidade (como
) são mais lábeis. A menor separação de energia facilita a substituição dos ligantes, tornando esses complexos mais reativos e capazes de trocar ligantes com mais facilidade.
Resposta
Portanto,
é lábil porque a água é um ligante fraco que resulta em menor estabilidade e facilita a troca de ligantes. Já
é inerte pois o cianeto é um ligante forte que proporciona maior estabilidade ao complexo, dificultando a substituição dos ligantes.
Exercícios relacionados
Para cada íon metálico, indique qual dos ligantes deve originar complexos mais estáveis. Explique sua resposta.
ou
Para cada íon metálico, indique qual dos ligantes deve originar complexos mais estáveis. Explique sua resposta.
com
ou
O complexo
é frequentemente adicionado ao sal de cozinha como um agente antiaglomerante. Por que o uso deste composto é liberado para uso em alimentos, mesmo contendo ligantes ciano?
Explique por que as reações de substituição dos ligantes do complexo
por amônia, etilenodiamina ou dietilenotriamina (dien) resultam na seguinte ordem dos valores de
:
.