Fluoreto de cromo(II) e fluoreto de manganês(II) apresentam o íon central rodeado por seis ligantes fluoretos ( -). Os comprimentos das ligações são equidistantes, enquanto que no composto de Cr (II) temos 4 ligações equidistantes e duas ligações mais curtas. Explique detalhadamente este comportamento.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui! A questão fala sobre dois compostos químicos: fluoreto de cromo(II) ( ) e fluoreto de manganês(II) ( ). Ambos têm o íon central (Cr²⁺ ou Mn²⁺) cercado por seis átomos de flúor ( ). No caso do manganês, todas as ligações Mn-F têm o mesmo comprimento, mas no cromo, quatro delas são iguais e duas são mais curtas. A gente precisa explicar por quê isso acontece. Para resolver, vamos usar conceitos de geometria molecular e teoria dos orbitais de valência, especialmente a distorsão de Jahn-Teller.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a geometria desses compostos. Tanto quanto têm uma geometria octaédrica, onde o íon central está cercado por seis ligantes (neste caso, os átomos de flúor) posicionados nos vértices de um octaedro.

Passo 3

Agora, vamos olhar para a configuração eletrônica dos íons centrais. O cromo(II) ( ) tem uma configuração de d4, ou seja, quatro elétrons na camada d. Já o manganês(II) ( ) tem uma configuração de d5, com cinco elétrons na camada d.

Passo 4

Aqui entra a teoria da Distorsão de Jahn-Teller. Essa teoria explica que certos complexos com configurações eletrônicas específicas podem sofrer distorções para reduzir a energia do sistema. Isso geralmente acontece em complexos octaédricos com distribuições desiguais de elétrons em orbitais degenerados (orbitais que têm a mesma energia).

Passo 5

No caso do com configuração d5, os elétrons estão distribuídos uniformemente nos cinco orbitais d disponíveis ( , , , , ). Isso resulta em todas as ligações Mn-F tendo o mesmo comprimento, pois não há necessidade de distorção para acomodar a distribuição dos elétrons.

Passo 6

Já para o com configuração d4, há uma distribuição desigual dos elétrons nos orbitais d. Isso cria uma situação onde a distorção de Jahn-Teller pode ocorrer para minimizar a repulsão entre elétrons e reduzir a energia do complexo. Como resultado, duas das ligações Cr-F se tornam mais curtas, enquanto as outras quatro permanecem mais longas e equidistantes.

Passo 7

Então, resumindo, a diferença no comprimento das ligações nos dois compostos se deve à distorção de Jahn-Teller que ocorre no devido à sua configuração eletrônica d4. Essa distorção leva a duas ligações mais curtas para reduzir a energia do sistema, enquanto no com configuração d5, a distribuição eletrônica é simétrica, mantendo todas as ligações iguais.

Resposta

A diferença nos comprimentos das ligações e se deve à distorção de Jahn-Teller presente no com configuração eletrônica d4, que provoca duas ligações mais curtas no complexo octaédrico, enquanto no com configuração d5, a distribuição eletrônica simétrica mantém todas as ligações equidistantes.

Exercícios relacionados

Determinou-se a constante de velocidade para a decomposição de primeira ordem de um composto orgânico, em diversas temperatura.
0,00492 0,0216 0,095 0,326 1,15
5 15 25 35 45
Calcule a energia de ativação para a reação e a constante cinética a .
Os seguintes dados foram medidos para a reação
Experimento Velocidade inicial <br>
1 0,250 0,250 0,2130
2 0,250 0,125 0,1065
3 0,200 0,100 0,0682
4 0,350 0,100 0,1193
5 0,175 0,100 0,0596
Determine a lei de velocidade, a constante de velocidade e ordem de reação.
Duas soluções foram preparadas por um aluno de química de coordenação contendo ânions complexos com geometrias diferentes. A primeira solução continha o ânion tetraédrico do tipo ; onde é um metal . A segunda, utilizando o mesmo metal, agora na presença de fluoretos, o ânion foi formado.
Ambas as soluções tiveram seus espectros eletrônicos medidos em uma cubeta de 1 cm . Uma solução apresentou três absorções: e ; a outra apresentou apenas duas bandas: 655 nm e 432 nm . a) Calcule o e o de ambos os complexos. b) Diga quais são as transições observadas em ambos os complexos. c) Calcule o valor de B e caso tenha uma banda sobreposta, preveja qual o valor de absorção desta transição em nm e .
A relação a seguir mostra a variação da concentração de uma substância A, em função do tempo, em uma reação química: a
t (min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
11,0 7,0 4,3 3,0 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 0,2
Determine a velocidade média de desaparecimento de A para cada intervalo de reação.