Qual dos íons em cada um dos pares abaixo tem maior valor de 10Dq? Justifique a sua opção para cada item.
d)
ou
d)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente comparar o valor de
em dois íons diferentes:
e
. O conteúdo aqui envolve a Teoria do Campo de Ligantes e como diferentes ligantes afetam a divisão dos níveis de energia dos orbitais d no íon metálico. Para resolver, vamos precisar entender o que é
, como ele se relaciona com os ligantes e qual a força de campo de cada ligante envolvido.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é
. Na teoria do campo de ligantes, quando ligantes (como
ou
) cercam um íon metálico como o ferro (
), eles criam um campo elétrico que divide os níveis de energia dos orbitais d do metal. Essa diferença de energia é representada por
. Quanto maior o
, maior a divisão de energia entre os orbitais
e
.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre os ligantes
e
. Na tabela espectroquímica, que classifica os ligantes de acordo com a força de campo que exercem, a água (
) é considerada um ligante de campo fraco, enquanto o cianeto (
) é um ligante de campo forte. Isso significa que
causa uma maior divisão de energia nos orbitais d do metal comparado à
.
Passo 4
Além disso, o número de coordenados e a carga do complexo também influenciam no valor de
. Ambos os complexos em questão são octaédricos, ou seja, têm seis ligantes ao redor do íon de ferro. No entanto,
tem uma carga global mais alta (
) comparado a
(
), o que aumenta a atração entre o íon metálico e os ligantes, reforçando ainda mais a divisão de energia.
Passo 5
Com base nisso, ligantes de campo forte como
causam uma maior separação de energia (
) do que ligantes de campo fraco como
. Portanto, o complexo
terá um valor de
maior que o de
.
Resposta
O íon
possui um valor de
maior que o íon
, devido à força de campo mais elevada exercida pelo ligante
em comparação com
.