Dê o nome do seguinte complexo ou íon e determine quais obedecem a regra dos 18 elétrons:
;
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente dar o nome do complexo ou íon representado por
e também determinar quais desses obedecem à regra dos 18 elétrons. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre nomenclatura de complexos de coordenação e a regra dos 18 elétrons, que ajuda a prever a estabilidade desses complexos.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dois íons presentes na fórmula:
e
. Cada um desses é um complexo de coordenação, onde um metal central está rodeado por ligantes (neste caso,
e
).
Passo 3
Vamos nomear cada complexo separadamente. Começamos pelos ligantes. No complexo
, o ligante
é chamado de amônia. Quando temos múltiplos ligantes iguais, usamos prefixos como “hexa-” para indicar seis.
Então,
se chama hexaamminocobalto.
Para o segundo complexo,
, o ligante
é chamado de nitrito. Novamente, usamos “hexa-” para indicar seis ligantes, então temos hexanitritocromo.
Passo 4
Agora, precisamos considerar os estados de oxidação dos metais para nomear corretamente o composto completo. O composto é uma combinação dos dois complexos, portanto, a carga total deve ser neutra.
Vamos determinar as cargas:
- A amônia (
) é um ligante neutro. - O nitrito (
) tem carga -1.
Denotemos as cargas dos complexos:
Como o composto é neutro:
Precisamos encontrar valores de
e
que equilibram a carga. Sabemos que
.
Passo 5
Vamos calcular as cargas com base nos estados de oxidação dos metais:
Para
:
- Amônia é neutra, então a carga do complexo vem apenas do cobalto.
- Se assumirmos que
, temos .
Para
:
- Cada
tem carga -1, então seis delas dão -6. - Para equilibrar, o cromo deve ter carga +6, então
, o que não faz sentido.
Parece que precisamos ajustar nossos cálculos. Talvez o cromo tenha um estado de oxidação diferente.
Se considerarmos
:
- Então,
para equilibrar as seis ligantes .
Portanto, os estados de oxidação são
e
.
Passo 6
Agora, com os estados de oxidação identificados, podemos nomear o composto completo. O nome será uma combinação dos nomes dos cátions e ânions:
Hexaamminocobalto(III) hexanitritocromo(IV).
Passo 7
Por último, vamos verificar a regra dos 18 elétrons para cada complexo. Essa regra sugere que os complexos de transição são mais estáveis quando o número total de elétrons de valência no metal mais os elétrons dos ligantes é igual a 18.
Vamos calcular para cada complexo:
Hexaamminocobalto(III):
- Cobalto (Co) no estado +3 tem 6 elétrons de valência (Co está no grupo 9, então 9 - 3 = 6).
- Cada
doa 2 elétrons, então 6 ligantes x 2 = 12 elétrons. - Total: 6 + 12 = 18 elétrons → Obedece à regra dos 18.
Hexanitritocromo(IV):
-
Cromo (Cr) no estado +4 tem 4 elétrons de valência (Cr está no grupo 6, então 6 - 4 = 2, mas isso não parece correto. Vamos revisar:Na verdade, Cromo está no grupo 6, então um estado de oxidação +4 implica que ele perdeu 4 elétrons, ficando com 6 - 4 = 2 elétrons de valência remanescentes.
-
Cada
doa 2 elétrons, então 6 ligantes x 2 = 12 elétrons. -
Total: 2 + 12 = 14 elétrons → Não obedece à regra dos 18.
Resposta
O nome do composto é hexaamminocobalto(III) hexanitritocromo(IV). Apenas o complexo hexaamminocobalto(III) obedece à regra dos 18 elétrons.