Para os compostos [Fe(CN)6]^4, [CoCl4]^2- e [Co(H2 O)6]^3+
Determine a propriedade magnética

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para determinar a propriedade magnética dos compostos [Fe(CN)6]^4-, [CoCl4]^2- e [Co(H2 O)6]^3+. A matéria aqui é sobre propriedades magnéticas de complexos de coordenação, e vamos precisar usar a teoria do campo cristalino para entender quantos elétrons desemparelhados cada complexo tem.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o estado de oxidação de cada metal nesses complexos:
  • Em [Fe(CN)6]^4-: Cianeto (CN⁻) tem carga -1 e são 6 ligantes, então o ferro (Fe) tem carga +2.
  • Em [CoCl4]^2-: Cl⁻ tem carga -1 e são 4 ligantes, então o cobalto (Co) tem carga +2.
  • Em [Co(H2 O)6]^3+: Água (H₂O) é neutra, então o cobalto (Co) tem carga +3.

Passo 3

Agora, vamos determinar a configuração eletrônica de cada metal:
  • Fe²⁺: O ferro tem configuração eletrônica [Ar]3d⁶. Com Fe²⁺, perde 2 elétrons, então fica 3d⁶.
  • Co²⁺: O cobalto tem configuração [Ar]3d⁷. Com Co²⁺, perde 2 elétrons, ficando 3d⁷.
  • Co³⁺: Com Co³⁺, perde 3 elétrons, então fica 3d⁶.

Passo 4

Vamos aplicar a teoria do campo cristalino para ver como os elétrons estão distribuídos nos orbitais d, considerando se o complexo é de campo alto ou baixo:
  • [Fe(CN)6]^4-: CN⁻ é um ligante de campo alto. Com 3d⁶, os elétrons se emparelham, resultando em poucos ou nenhum elétron desemparelhado.
  • [CoCl4]^2-: Cl⁻ é um ligante de campo baixo. Com 3d⁷, os elétrons tendem a ficar mais desemparelhados.
  • [Co(H2 O)6]^3+: H₂O normalmente atua como ligante de campo intermediário a baixo. Com 3d⁶, há possibilidade de ter elétrons desemparelhados.

Passo 5

Vamos detalhar cada complexo:
  1. [Fe(CN)6]^4-:
    • Campo cristalino forte (CN⁻).
    • Elétrons emparelhados.
    • Diamagnético (sem elétrons desemparelhados).
  2. [CoCl4]^2-:
    • Campo cristalino fraco (Cl⁻).
    • Elétrons desemparelhados.
    • Paramagnético (com elétrons desemparelhados).
  3. [Co(H2 O)6]^3+:
    • Campo cristalino intermediário/fraco (H₂O).
    • Elétrons desemparelhados.
    • Paramagnético (com elétrons desemparelhados).

Resposta

  • [Fe(CN)6]^4-: Diamagnético
  • [CoCl4]^2-: Paramagnético
  • [Co(H2 O)6]^3+: Paramagnético

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