Lista de Exercícios 2 Teoria do Campo Cristalino e Teoria do Campo Ligante

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<p>UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA</p><p>INSTITUTO DE CIÊNCAS EXATAS E DA NATUREZA – ICEN</p><p>CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA</p><p>Disciplina: Química Inorgânica I Semestre: 2024.1 Prof. Rômulo B. Vieira</p><p>____________________________________________________________________________________________________________</p><p>Lista de Exercícios 2 – Teoria do Campo Cristalino e Teoria do Campo Ligante</p><p>01. Forneça uma lista dos fatores que podem afetar a magnitude do desdobramento do campo cristalino em um complexo de</p><p>metal de transição.</p><p>02. Usando a Teoria do Campo Cristalino, explique por que CN- reage com [Fe(H2O)6]2+ formando [Fe(CN)6]4-, mas com</p><p>[Ni(H2O)6]2+ forma-se [Ni(CN)4]2-.</p><p>03. Use uma descrição apropriada da ligação para explicar a magnitude do desdobramento do campo cristalino (Δo), nos</p><p>seguintes pares de complexos:</p><p>a) [CoF6]3- (Δo = 13100 cm-1) e [Co(NH3)6]3+ (Δo = 22900 cm-1);</p><p>b) [Ru(H2O)6]2+ (Δo = 19800 cm-1) e [Ru(H2O)6]3+ (Δo = 28600 cm-1)</p><p>c) [Fe(H2O)6]3+ (Δo = 13100 cm-1) e [Fe(CN)6]4- (Δo = 32000 cm-1)</p><p>d) VCl4 (ΔT = 7900 cm-1) e [VCl6]2- (Δo = 15400 cm-1)</p><p>04. Qual é o desdobramento do campo ligante (Δo), em kJ∙mol-1 dos seguintes complexos? Dica: Para calcular a energia em</p><p>kJ∙mol-1, multiplique a energia obtida (E) pelo número de Avogadro (6,022∙1023 mol-1). 1 kJ = 1000 J.</p><p>Dados: h = 6,626∙10-34 J∙s; v = 2,998∙108 m∙s-2; E = (hv)/λ</p><p>a) [Fe(H2O)6]3+ absorve luz de comprimento de onda igual a 700 nm;</p><p>b) [Cr(H2O)6]3+ absorve luz de comprimento de onda igual a 575 nm;</p><p>c) [CoCl6]3- absorve luz de comprimento de onda igual a 740 nm</p><p>d) [Co(CN)6]3- absorve luz de comprimento de onda igual a 295 nm</p><p>05. Descreva as mudanças que podem ocorrer nas propriedades dos compostos de coordenação quando ligantes de campo</p><p>fraco são substituídos por ligantes de campo forte.</p><p>06. Compare as propriedades magnéticas dos seguintes complexos:</p><p>a) [Fe(H2O)6]2+ e [Fe(CN)6]4-;</p><p>b) [Ni(en)3]2+ e [Ni(H2O)6]2+.</p><p>Dica: 𝜇 = [𝑁(𝑁 + 2)]1/2 ∙ 𝜇𝐵 N: nº de elétrons desemparelhados</p><p>07. Explique porque os complexos [Sc(H2O)6]3+, [Ti(H2O)6]4+ e [Zn(H2O)4]2+ são todos incolores.</p><p>08. Discuta, em termos da teoria de orbitais moleculares, por que a molécula de monóxido de carbono (CO) é de campo forte,</p><p>enquanto o íon fluoreto (F-) é de campo fraco, quando atuam como ligantes em um complexo.</p><p>09. Construa o diagrama de níveis de energia, para o sistema σ, do complexo [V(CO)6]- e faça o preenchimento eletrônico</p><p>dos AO’s e dos OM’s.</p><p>a) Refaça esse diagrama levando em conta a formação de ligações π;</p><p>b) Quantas ligações σ estão representadas?</p><p>c) Qual é a ordem de ligação σ entre o vanádio e cada ligante?</p><p>d) Quantas ligações π estão representadas?</p><p>e) Qual é a ordem de ligação π entre o vanádio e cada ligante?</p><p>10. Responda as perguntas a seguir:</p><p>a) Pela TCC, como são formados os complexos octaédricos e tetraédricos?</p><p>b) Em quais circunstâncias são formados complexos tetraédricos?</p><p>c) Por que os compostos tetraédricos são sempre de campo fraco (alto spin)?</p><p>11. Sobre o efeito Jahn-Teller, responda:</p><p>a) Em quais circunstâncias os complexos octaédricos apresentam distorção de Jahn-Teller?</p><p>b) Por que complexos com metais de configuração d3, geralmente, não apresentam distorção de Jahn-Teller?</p><p>c) Qual dos seguintes íons octaédricos, em situação de campo fraco, serão afetados pelo efeito Jahn-Teller? Ti4+, V4+,</p><p>Cr2+, Fe3+, Mn3+, Co2+, Ni2+, Cu+. Em que casos a distorção será mais acentuada?</p><p>12. Considere os complexos [Fe(H2O)6]2+ e [Ru(H2O)6]2+, ambos coordenados à água, um ligante de campo intermediário, e</p><p>responda o que se pede:</p><p>a) Quais as configurações eletrônicas que os íons metálicos assumem em cada caso? (considere que a água atua como</p><p>ligante de campo fraco);</p><p>b) Por que esse comportamento ocorre?</p><p>c) Qual classificação é dada ao centro metálico em cada caso, em termos de spin alto ou baixo?</p><p>d) Qual o comportamento magnético destes complexos?</p><p>e) Reflita porque no complexo [Co(H2O)6]3+ a configuração é t2g</p><p>6.</p><p>13. Sobre TCC e TLV, responda:</p><p>a) Utilizando a Teoria de Ligação de Valência, explique por que o [Fe(CN)6]3- é paramagnético com 1 elétron</p><p>desemparelhado e o [Fe(acac)3 ] é paramagnético com 5 elétrons desemparelhados;</p><p>b) Explique estes mesmos fatos usando a Teoria do Campo Cristalino.</p><p>14. A respeito do parâmetro ΔO, responda:</p><p>a) Qual seu significado?</p><p>b) Discuta como este parâmetro varia em função do estado de oxidação.</p><p>c) Discuta como este parâmetro varia em função da localização no período 3d, 4d e 5d na tabela periódica.</p><p>15. Explique porque o complexo [CoCl4]2- é azul intenso e o [Co(H2O)6]2+ é rosa claro. Justifique tanto a cor quanto a</p><p>intensidade da cor.</p>