Dê o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes complexos: [FeCl6] 3^-

Passo 1

Vamos resolver o exercício que pede para determinar o número de elétrons desemparelhados no complexo [FeCl6]^3-. 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 [FeCl6]^3-. Sabemos que o complexo tem uma carga total de -3 e cada cloro (Cl) geralmente tem uma carga de -1. Como temos 6 cloros:
6 times (-1) + Carga do Fe = -3
Resolvendo para a carga do Fe:
Carga do Fe = -3 + 6 = +3
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:
Fe: [Ar], 3d^6, 4s^2
Ao perder 3 elétrons para formar Fe³⁺, ele perde primeiro os elétrons do orbital 4s e depois do 3d:
Fe^3+: [Ar], 3d^5
Assim, Fe³⁺ tem 5 elétrons na sua configuração 3d.

Passo 4

Em seguida, precisamos considerar a geometria do complexo e o tipo de ligante. [FeCl6]^3- 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 [FeCl6]^3- possui 5 elétrons desemparelhados.

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