(4 pontos) Calcule a EECC para os compostos
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a EECC (Estrutura Eletrônica de Coordenação Complexos) para dois compostos:
e
. Para resolver isso, vamos precisar entender a configuração eletrônica do ferro, como os ligantes (água e cianeto) influenciam essa configuração através do campo cristalino, e como isso afeta a distribuição dos elétrons nos orbitais d.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o estado de oxidação do ferro em cada complexo. No
, o complexo tem carga +2 e cada molécula de água (H₂O) é neutra. Portanto, o ferro está no estado de oxidação +2. Já no
, cada íon cianeto (CN⁻) tem carga -1 e há seis deles, totalizando -6. Como o complexo tem carga total -4, o ferro também está no estado +2.
Passo 3
Agora, vamos ver a configuração eletrônica do ferro no estado +2. O ferro neutro tem a configuração eletrônica [Ar] 3d⁶ 4s². Quando perde dois elétrons para formar o íon Fe²⁺, ele perde primeiro os elétrons do orbital 4s. Assim, a configuração do Fe²⁺ fica [Ar] 3d⁶.
Passo 4
O próximo passo é entender como os ligantes afetam a configuração eletrônica através do campo cristalino. A água (H₂O) é um ligante de campo fraco, o que significa que causa uma separação menor de energia entre os orbitais d. Já o cianeto (CN⁻) é um ligante de campo forte, causando uma maior separação de energia. Isso influencia se os elétrons vão ficar mais emparelhados ou não nos orbitais d.
Passo 5
Com base nisso, vamos distribuir os 6 elétrons dos orbitais d do Fe²⁺ nos dois complexos:
-
: Como a água é um ligante de campo fraco, temos um campo cristalino de baixa intensidade. Isso resulta em um complexo de alta spin, onde os elétrons preferem ocupar os orbitais d de forma não emparelhada antes de se emparelharem. A configuração eletrônica será: . -
: O cianeto é um ligante de campo forte, criando um campo cristalino de alta intensidade. Isso leva a um complexo de baixa spin, onde os elétrons se emparelham nos orbitais d para minimizar a energia. A configuração eletrônica será: .
Resposta
A EECC dos compostos é:
-
: -
: