Os íons permangato
e cromato
apresentam colorações características, violeta e amarela, respectivamente. Qual (quais) o(s) tipo(s) de transição eletrônica responsável (is) pela absorção de luz destes íons ? Como poderia se comprovar experimentalmente quais são os tipos de transição eletrônica ? Procure na literatura dados que corroborem a sua atribuição. Explicar a diferença de coloração dos íons, que está relacionada com a região espectral da absorção de luz.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem dois íons aqui: o permanganato
, que é violeta, e o cromato
, que é amarelo. O exercício pede pra gente descobrir que tipo de transição eletrônica é responsável por essa absorção de luz nesses íons, como comprovar isso na prática e por que eles têm cores diferentes devido às regiões espectrais que absorvem.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre transições eletrônicas. Em íons como o permanganato e o cromato, os elétrons podem saltar de um nível de energia para outro quando absorvem luz. Esse salto é o que chamamos de transição eletrônica. O tipo de transição depende da configuração eletrônica do íon.
Passo 3
Para identificar o tipo de transição, vamos olhar para os orbitais d dos metais centralizados nesses íons. No permanganato, temos manganês (Mn) na valência, e no cromato, cromo (Cr). A diferença na cor está relacionada às diferenças nas transições de elétrons nesses orbitais.
Passo 4
No caso do
, o manganês está no estado de oxidação +7, com a configuração eletrônica
. Isso significa que não há elétrons nos orbitais d para fazer a transição, então a cor violeta é consequência de transições de elétrons em outros orbitais ou até mesmo de defeitos na estrutura.
Passo 5
Já no
, o cromo está no estado de oxidação +6, com a configuração eletrônica
também. Contudo, a presença de ligações metálicas pode facilitar certas transições que resultam na cor amarela observada. Isso indica que, apesar de ambos terem
, as diferenças na estrutura ligante alteram as transições eletrônicas possíveis.
Passo 6
Para comprovar experimentalmente os tipos de transição eletrônica, a gente pode usar espectroscopia UV-Vis. Essa técnica nos mostra quais comprimentos de onda de luz são absorvidos pelo composto, indicando as energias das transições eletrônicas envolvidas.
Passo 7
Pesquisando na literatura, encontramos que as absorções no espectro visível para esses íons correspondem às transições ligante-campo (d-d) ou transições de carga transferida, que envolvem movimentos de elétrons entre os ligantes e o metal central. Esses dados confirmam as atribuições feitas anteriormente sobre os tipos de transição.
Passo 8
A diferença na coloração entre os íons permanganato e cromato está ligada às diferentes regiões espectrais que cada um absorve. O permanganato absorve luz em uma região que resulta na cor violeta, enquanto o cromato absorve em uma região que dá a cor amarela. Isso acontece porque as energias das transições eletrônicas são diferentes, fazendo com que absorvam comprimentos de onda distintos.
Resposta
Então, resumindo, as cores dos íons permanganato e cromato são resultado de transições eletrônicas específicas nos orbitais dos metais centrais, que podem ser investigadas por espectroscopia UV-Vis. A diferença nas cores se deve às diferentes energias absorvidas, correspondendo a distintas regiões do espectro de luz.