(b) A cor das transições d-d depende da magnitude de
, onde
pequeno temos baixa energia e absorve luz vermelha e
grande alta energia, absorve luz azul, violeta, informe quais os (03) fatores que afetam a magnitude de
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre química de coordenação, especificamente sobre as transições d-d. A questão pergunta quais são os três fatores que influenciam a magnitude de
, que é a energia de separação dos orbitais d. Para isso, vamos precisar entender o que influencia essa energia e como diferentes fatores afetam a cor das substâncias que realizam essas transições.
Passo 2
Primeiro, é importante entender o que é a energia de separação dos orbitais d, representada por
. Nos complexos de coordenação, os elétrons nos orbitais d dos metais de transição absorvem energia para passar de um conjunto de orbitais de menor energia para um de maior energia. Essa diferença de energia é o
que determina a cor da substância, já que a cor observada está relacionada à energia da luz absorvida.
Passo 3
Agora, vamos identificar os fatores que podem afetar a magnitude de
. Basicamente,
pode ser influenciada por três principais fatores:
- Tipo de Ligante: Ligantes diferentes têm capacidades variadas de interagir com os orbitais d do metal central, aumentando ou diminuindo
. Ligantes fortes causam uma maior separação de energia, enquanto ligantes fracos resultam em uma menor separação. - Geometria do Complexo: A disposição espacial dos ligantes ao redor do metal afeta a interação com os orbitais d. Por exemplo, complexos octaédricos geralmente têm uma separação de energia diferente em comparação com complexos tetraédricos.
- Número de Ligantes: A quantidade de ligantes ligados ao metal central altera o campo magnético gerado, influenciando assim a magnitude de
. Mais ligantes podem aumentar a separação de energia devido a interações mais intensas.
Passo 4
Vamos detalhar cada um desses fatores:
- Tipo de Ligante: Utilizamos a Sequência de Campo para classificar os ligantes de acordo com sua força. Ligantes como CN⁻ e CO são considerados fortes e causam um grande aumento em
, enquanto ligantes como H₂O e F⁻ são fracos e resultam em um menor. - Geometria do Complexo: Em um complexo octaédrico, os orbitais d se separam em dois conjuntos de energia devido à simetria do campo dos ligantes. Já em uma geometria tetraédrica, a separação é inversa e geralmente menor em magnitude.
- Número de Ligantes: Mais ligantes próximos ao metal central intensificam o campo, aumentando a separação de energia entre os orbitais d. Menos ligantes resultam em uma menor separação.
Passo 5
Compreendendo esses fatores, podemos relacioná-los diretamente com a magnitude de
e, consequentemente, com a cor das transições d-d observadas. Ligantes mais fortes, geometrias que favorecem maior separação de energia e um número maior de ligantes tendem a aumentar
, levando à absorção de luz com maior energia (azul, violeta).
Resposta
Os três fatores que afetam a magnitude de
são:
- Tipo de Ligante;
- Geometria do Complexo;
- Número de Ligantes.