Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos:

Passo 1

Beleza, vamos resolver quantos elétrons estão desemparelhados no complexo . Esse exercício envolve conceitos de química de coordenação e teoria de campos cristalinos. Vamos precisar saber sobre configuração eletrônica, ligações de coordenação e como os ligantes afetam os elétrons na metal central.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o metal central e sua carga no complexo. Aqui, o metal é o Ferro (Fe) e a carga do complexo é +3. O ferro neutro tem a configuração eletrônica [Ar] . Como o complexo tem carga +3, perdemos três elétrons: os dois do 4s e um do 3d. Então, a configuração do Fe³⁺ é [Ar] .

Passo 3

Agora, precisamos considerar o efeito dos ligantes, que são as moléculas CN⁻. O cianeto é um ligante forte e causa uma grande separação de energia entre os orbitais d. Isso nos ajuda a determinar se o complexo será de alto spin ou baixo spin. Com ligantes fortes como CN⁻, geralmente temos um complexo de baixo spin.

Passo 4

Em um complexo de baixo spin, os elétrons ocupam os orbitais t₂g primeiro e emparelham antes de preencher os orbitais e_g. Para o Fe³⁺ com 5 elétrons no 3d, a distribuição será: . Isso significa que todos os elétrons estão nos orbitais t₂g e não há elétrons nos orbitais e_g.

Passo 5

Agora, vamos contar os elétrons desemparelhados. Na configuração , temos três orbitais t₂g: dois deles têm pares de elétrons e um tem um elétron solitário. Assim, há um único elétron desemparelhado.

Resposta

O complexo possui um elétron desemparelhado.

Exercícios relacionados

O complexo é diamagnético e o complexo é paramagnético com dois elétrons desemparelhados. Já o tem um elétron desemparelhado enquanto o têm cinco. Explique esses fatos usando a TLV.
Quais dos complexos abaixo são paramagnéticos?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos: