Lista 3 TCC

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Lista de Exercícios: Química Inorgânica II.
“Você nada sabe enquanto não praticar.” Richard Phillips Feynman.
Teoria do campo cristalino.
1-- Considere a reação Mn3+ + 6H2O → [Mn(H2O)6]3+. Para o complexo
formado, ΔO = 250 kJ mol-1. Para Mn3+ gasoso, P = 300 kJ mol-1, suponha que
no complexo seu valor seja 20 % menor.
(a) O complexo é de campo forte ou fraco?
(b) De acordo com a TCC, desenhe um diagrama de níveis de energia
mostrando os orbitais d do íon Mn3+ antes e depois da complexação. Faça as
respectivas distribuições eletrônicas.
(c) Calcule, em kJ mol-1, a EECC envolvida na formação do complexo.
2-- Na região do visível do espectro, o íon trans-[Co(NH3)4Cl2]2+ apresenta uma
banda a 15.600 cm-1 (região do vermelho). Qual é a cor do íon complexo?
3-- Racionalize em termos da TCC:
a) Os ΔO do [Co(H2O)6]3+ e [Co(H2O)6]3+ são iguais a, respectivamente, 250 e
410 kJ mol-1.
b) [Mn(CN)6]4- exibe paramagnetismo muito menor do que [Mn(py)6]2+. Em
ambos os casos a espécie metálico é Mn2+.
c) O complexo [Co(H2O)6]3+ é diamagnético, ao passo que o [Fe(H2O)6]3+ é
paramegnético. Co3+ e Fe2+ são isoeletrônicos.
d) [Co(NH3)6]3+ é diamagnético e [CoF6]3- é paramegnético. 
e) O ΔO do [Ti(H2O)6]3+ é igual a 240 kJ mol-1 e do [ReF6] é igual a 390 kJ mol-1.
Tanto o Ti3+ quanto o Re6+ possuem configuração d1.
f) O [Ti(NH3)6]3+ absorve luz de frequência mais alto do que [Ti(H2O)6]3+.
4-- Utilizando o modelo TCC, faça diagramas de níveis e energia para os íons:
(a) [Fe(dipy)3]2+ (spin baixo); (b) [Fe(NH3)6]2+ (spin alto).
Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Agrárias e Engenharias – CCAE
Departamento de Química e Física
Professor Maicon Pierre Lourenço
5-- Calule a EECC para cada um dos seguintes complexos: (a) [Cr(H2O)6]2+; (b)
[Fe(H2O)6]3+; (c) [Ru(NH3)6]3+; (d) [Ni(dipy)3]2+. O complexo de ferro é
paramagnético na extensão de 5 elétrons e, o de rutênio (Re), na extensão de
1 elétron.
6-- Na região do visível do espectro, o íon trans-[Co(NH3)4Cl2)]+, apresenta uma
banda a 15.600 cm-1 (região do vermelho). Qual é a cor do íon complexo?
7-- Utilizando os diagramas referentes ao efeito Jahn-Teller (distorção
tetragonal da geometria octaédrica) calcule a EECC, considerando o efeito de
compressão ao longo do eixo z, para as configurações: d1, d4 (spin alto), d6
(spin baixo), e d8. Em quais casos poderia ser esperado o efeito Jhan-Teller?
8-- Níquel e platina pertencia à mesma família na classificação periódica.
Entretanto, os complexos [Ni(Cl)4]2- e [Ni(Cl)4]2- tem geometrias, cores e
propriedades magnéticas diferentes. Racionalize essas observações através de
argumentos da TCC. 
9-- Explique em que condições seria mais fácil oxidar o ouro, se na presença
ou na ausência d eum agente complexante como o íon CN-. 
10-- Utilizando a TCC, explique por que o raio iônico do Co2+ é maior do que o
do Fe2+ em complexos de spin baixo, porém, é menor em complexos de spin
alto.
11-- Ucompare as abordagens da TLV e da TCC para o íon complexo
[Co(en)3]2+.
12-- Utilizando argumentos da TCC, racionalize as seguintes observações: a)
[Co(NH3)6]2+ é um complexo de spin alto, enquanto o [Co(NH3)6]3+ é de spin
baixo; b) [FeCl4]2- é tetraédrico, mas o [Fe(H2O)6]2+ é octaédrico.
13-- Por que não são encontrados complexos de spin baixo com a
coordenação tetraédrica?
14-- Racionalize, pela TCC, os aumentos de Do de acordo com as sequências
abaixo:
a) [CrCl6]3- < [Cr(NH3)6]3+ < [Cr(CN)6]3-.
b) [Co(H2O)6]2+ < [Co(H2O)6]3+ < [Rh(H2O)6]3+.
15-- Foi visto que um ligante como o monóxido de carbono é capz de
estabilizar estados de oxidação muito baixos dos metais de transição. Por que
a molécula de água não é capaz de fazer o mesmo?
16-- Considere os complexos [Co(NH3)6]3+ e [CoF6]3-. Um deles é
paramagnético e o outro é diamagnético.
(a) Segundo a TCC, a que se deve a diferença entre seus comportamentos
magnéticos.
(b) Calcule, em unidades de Do, a EECC de cada um desses complexos.
17-- Considere os complexos [PtCl4]2- e [PtCl6]2-. Quais são as geometrias e os
comportamentos magnéticos dessas espécies.
18-- Utilizando argumentos da TCC, explique por que o [PtCl4]2- e [Pt(CN)4]2-
são ambos quadráticos planos, ao passo que [NiCl4]2- é tetraédrico e o
[Ni(CN)4]2- é quadrático plano. Pt e Ni pertencem à mesma família da tabela
periódica.
19-- Considere os íons [Fe(H2O)6]2+ e [Co(H2O)6]3+., em que as espécies
metálicas são isoeletrônicos. Um deles é diamagnético e o outro paramagnétio.
(a) A que se deve a dierença de comportamento magnético entre eles?
(b) Calcule, em unidades de Do, as EECC dessas espécies.
20-- Considere a reação Fe2+ + 6H2O → [Fe(H2O)6]3+. Para o complexo
formado, ΔO = 120 kJ mol-1. Para Fe2+ gasoso, P = 230 kJ mol-1, suponha que
no complexo seu valor seja 20 % menor.
(a) O complexo é de campo forte ou fraco?
(b) De acordo com a TCC, desenhe um diagrama de níveis de energia
mostrando os orbitais d do íon Fe2+ antes e depois da complexação. Faça as
respectivas distribuições eletrônicas.
(c) Calcule, em kJ mol-1, a EECC envolvida na formação do complexo. Para o .
21-- Considere a variação da energia de rede (ΔR) dos fluoretos sólidos pelo
qual o íon metálico é rodeado por um octaedro de 6 F-:
MnF2(2780 kJmol-1), FeF2(2926 kJmol-1), CoF2(2976 kJmol-1), NiF2(3060 kJmol-1)
e ZnF2(2985 kJmol-1).
22-- Considere a seguinte afirmativa: é difícil oxidar [Co(H2O)6]2+, mas
[Co(NH3)6]2+ é oxidado a [Co(NH3)6]2+ pelo oxigênio do ar.
(a) Utilizando o potencial redox apropriado, mostre que a afirmativa é razoável.
(b) Justifique-a, através de considerações da TCC. Dos três complexos,
apenas o [Co(NH3)6]3+ é de spin alto.