Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos:
Passo 1
Vamos resolver o exercício que pede para determinar o número de elétrons desemparelhados no complexo
. Nesse caso, vamos trabalhar com a Química de Coordenação, especificamente analisando os complexos metálicos e seus elétrons desemparelhados. Para isso, precisaremos entender a configuração eletrônica do íon central, a carga do complexo, e como os ligantes afetam a distribuição dos elétrons.
Passo 2
Primeiro, precisamos descobrir qual é o estado de oxidação do ferro (Fe) no complexo
. Sabemos que o complexo tem uma carga total de -3 e cada cloro (Cl) geralmente tem uma carga de -1. Como temos 6 cloros:
Resolvendo para a carga do Fe:
Então, o ferro está no estado de oxidação +3.
Passo 3
Agora, vamos determinar a configuração eletrônica do íon Fe³⁺. O ferro neutro tem a configuração eletrônica:
Ao perder 3 elétrons para formar Fe³⁺, ele perde primeiro os elétrons do orbital 4s e depois do 3d:
Assim, Fe³⁺ tem 5 elétrons na sua configuração 3d.
Passo 4
Em seguida, precisamos considerar a geometria do complexo e o tipo de ligante.
é um complexo octaédrico com ligantes Cl⁻. Os cloros são ligantes campo fraco, o que significa que eles não promovem um grande emparelhamento de elétrons no metal central. Isso nos leva a um estado de alto spin.
Passo 5
No caso de um íon com configuração 3d⁵ em um campo fraco (alto spin), os elétrons estarão distribuídos de forma que cada orbital d tenha um elétron desemparelhado antes de começarem a emparelhar. Portanto, cada um dos cinco orbitais d terá um elétron sozinho.
Resposta
O complexo
possui 5 elétrons desemparelhados.
Exercícios relacionados
As medidas magnéticas indicam que o
tem quatro elétrons desemparelhados, enquanto que
não têm. Classifique o íon fluoreto e a molécula de amônia como ligante de campo forte ou fraco.
Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos:
Qualifique os seguintes ligantes (campo forte ou campo fraco) de acordo com a série espectroquímica:
e
.
Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos: