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.
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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)
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos: