Explique por que a reação de
com
leva à formação de
contendo um único elétron desemparelhado, mas com
, a reação resulta na formação de
contendo cinco elétrons desemparelhados.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos duas reações envolvendo o íon de manganês
:
- Com o íon cianeto (
), formando , que possui um elétron desemparelhado. - Com o íon iodeto (
), formando , que possui cinco elétrons desemparelhados.
Para entender por que isso acontece, vamos usar conceitos da Teoria do Campo de Ligantes e da Configuração Eletrônica.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que o manganês no íon
está no estado de oxidação +2, ou seja,
. O manganês tem a configuração eletrônica
. Quando perde dois elétrons para formar
, resta a configuração
.
Passo 3
Agora, vamos considerar os ligantes envolvidos:
e
. Esses ligantes pertencem a diferentes posições na série espectroquímica, que ordena os ligantes de acordo com a força de campo que exercem sobre os elétrons d do metal central.
-
é um ligante de campo forte. -
é um ligante de campo fraco.
Passo 4
De acordo com a Teoria do Campo de Ligantes, ligantes de campo forte como
causam um grande emparelhamento de elétrons, resultando em uma separação de energia
maior entre os orbitais
e
. Isso pode levar a um estado de baixo spin, onde os elétrons preferem emparelhar nos orbitais
em vez de ocupar os
.
Por outro lado, ligantes de campo fraco como
causam uma pequena separação de energia
, resultando em um estado de alto spin, onde os elétrons ocupam todos os orbitais disponíveis antes de se emparelhar.
Passo 5
Aplicando isso ao íon
com configuração
:
-
Com
(campo forte): - Os cinco elétrons ocupam os três orbitais
e dois orbitais . - Devido ao campo forte, quatro desses elétrons se emparelham nos orbitais
, deixando apenas um elétron desemparelhado.
- Os cinco elétrons ocupam os três orbitais
-
Com
(campo fraco): - Os cinco elétrons ocupam os três orbitais
e dois orbitais sem emparelhamento. - Isso resulta em cinco elétrons desemparelhados.
- Os cinco elétrons ocupam os três orbitais
Passo 6
Portanto, a diferença no número de elétrons desemparelhados entre as duas reações é explicada pela força do campo dos ligantes envolvidos:
-
, sendo um ligante de campo forte, promove o emparelhamento de elétrons, resultando em menos elétrons desemparelhados. -
, sendo um ligante de campo fraco, não promove tanto o emparelhamento, permitindo que mais elétrons permaneçam desemparelhados.
Resposta
A diferença no número de elétrons desemparelhados entre
e
deve-se à força do campo dos ligantes.
é um ligante de campo forte que promove o emparelhamento de elétrons no íon
, resultando em um elétron desemparelhado. Já
é um ligante de campo fraco, o que permite que os elétrons permaneçam desemparelhados, totalizando cinco elétrons desemparelhados no complexo formado.
Exercícios relacionados
Um ligante macrocíclico com quatro átomos doadores produz um complexo diamagnético de baixo-spin
de
II) se o ânion é o íon perclorato fracamente coordenante. Quando o perclorato é substituído por dois íons tiocianato,
, o complexos se torna violeta e é de alto-spin com dois elétrons desemparelhados. Interprete a mudança em termos de estrutura.
Determine a configuração (na forma
ou
), o número de elétrons desemparelhados, a energia de estabilização do campo cristalino (EECC) como um múltiplo de Dq para cada um dos complexos usando a série espectroquímica para decidir , se necessário, qual deve ter campo forte ou fraco. a)
, b)
, c)
, d)
, e)
tetraédrico, g
tetraédrico.
Com base nos potenciais informados nas equações 3 e 4 abaixo, calcule o potencial do sistema, durante a titulação de
de
com Fe
meio ácido
mol
), após a adição dos volumes de titulante a seguir:
(Valor:
Com base nos potenciais informados nas equações 3 e 4 abaixo, calcule o potencial do sistema, durante a titulação de
de
com Fe
meio ácido
mol
), após a adição dos volumes de titulante a seguir:
(Valor: 1,5