(4 pontos) Calcule a EECC para os compostos [Fe(H2 O) 6] 2+,[Fe(CN) 6] 4-

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a EECC (Estrutura Eletrônica de Coordenação Complexos) para dois compostos: [Fe(H2O)6]^2+ e [Fe(CN)6]^4-. 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 [Fe(H2O)6]^2+, o complexo tem carga +2 e cada molécula de água (H₂O) é neutra. Portanto, o ferro está no estado de oxidação +2. Já no [Fe(CN)6]^4-, 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:
  • [Fe(H2O)6]^2+: 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: t2g^4 eg^2.
  • [Fe(CN)6]^4-: 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: t2g^6 eg^0.

Resposta

A EECC dos compostos é:
  • [Fe(H2O)6]^2+: t2g^4 eg^2
  • [Fe(CN)6]^4-: t2g^6 eg^0

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