Usando os valores de 10Dq abaixo, estimados a partir de medidas espectroscópicas, calcule as energias de estabilização do campo cristalino dos seguintes complexos, em (suponha uma energia de emparelhamento de e que a) ; b) ; c) d) suponha que 10 Dq para o complexo octaédrico seja .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular as energias de estabilização do campo cristalino para alguns complexos metálicos usando os valores de 10Dq fornecidos. Vamos usar conceitos de campo cristalino e converter as unidades de cm⁻¹ para kJ/mol. Para isso, vamos precisar entender como o campo cristalino afeta a energia dos complexos e como realizar a conversão de unidades.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em um campo cristalino, os orbitais d do metal central se dividem em diferentes níveis de energia devido à interação com os ligantes. A diferença de energia entre esses níveis é representada por 10Dq. Essa diferença é responsável pela estabilização ou desestabilização do complexo.

Passo 3

A energia de estabilização do campo cristalino (ΔE) pode ser calculada usando a relação:
ã
Onde o fator de conversão vai ajustar as unidades de cm⁻¹ para kJ/mol. Sabemos que 1 kJ/mol = 83 cm⁻¹, então:
ã

Passo 4

Agora, vamos aplicar essa fórmula para cada complexo:
a) , 10 Dq = 13000 cm⁻¹
b) , 10 Dq = 15000 cm⁻¹
c) , 10 Dq = 20000 cm⁻¹
d)
Para esse complexo tetraédrico, a energia de campo é diferente da octaédrica. A relação entre 10Dq tetraédrico e octaédrico é aproximadamente:
Sabendo que para , 10 Dq = 21000 cm⁻¹:
Agora, convertendo para kJ/mol:

Resposta

As energias de estabilização do campo cristalino são:
a)
b)
c)
d)

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