Qual dos íons em cada um dos pares abaixo tem maior valor de 10Dq? Justifique a sua opção para cada item.
d) [Fe(H2 O)6]^2+ ou [Fe(CN)6]^4-

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente comparar o valor de 10Dq em dois íons diferentes: [Fe(H2 O)6]^2+ e [Fe(CN)6]^4-. 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 10Dq, 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 10Dq. Na teoria do campo de ligantes, quando ligantes (como H2O ou CN^-) cercam um íon metálico como o ferro ( Fe), eles criam um campo elétrico que divide os níveis de energia dos orbitais d do metal. Essa diferença de energia é representada por 10Dq. Quanto maior o 10Dq, maior a divisão de energia entre os orbitais eg e t2g.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre os ligantes H2O e CN^-. Na tabela espectroquímica, que classifica os ligantes de acordo com a força de campo que exercem, a água ( H2O) é considerada um ligante de campo fraco, enquanto o cianeto ( CN^-) é um ligante de campo forte. Isso significa que CN^- causa uma maior divisão de energia nos orbitais d do metal comparado à H2O.

Passo 4

Além disso, o número de coordenados e a carga do complexo também influenciam no valor de 10Dq. Ambos os complexos em questão são octaédricos, ou seja, têm seis ligantes ao redor do íon de ferro. No entanto, [Fe(CN)6]^4- tem uma carga global mais alta ( 4-) comparado a [Fe(H2 O)6]^2+ ( 2+), 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 CN^- causam uma maior separação de energia ( 10Dq) do que ligantes de campo fraco como H2O. Portanto, o complexo [Fe(CN)6]^4- terá um valor de 10Dq maior que o de [Fe(H2 O)6]^2+.

Resposta

O íon [Fe(CN)6]^4- possui um valor de 10Dq maior que o íon [Fe(H2 O)6]^2+, devido à força de campo mais elevada exercida pelo ligante CN^- em comparação com H2O.

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