LISTA 1 DE QUÍMICA INORGÂNICA RESOLVIDA

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LISTA DE INORGÂNICA 
1. Calcule o número atômico efetivo de: 
a) Ni(CO)4 
Ni: Z=28 
Nº de Elétrons perdidos na formação do íon: 0 
N° de Elétrons ganhos na Coordenação: 8 
NAE = 36 
b) Mn(CO)5Br 
Mn: Z=25 
Nº de Elétrons perdidos na formação do íon: 1 
N° de Elétrons ganhos na Coordenação: 10 
NAE = 34 
c) [Ag(NH3)2]+ 
Ag: Z=47 
Nº de Elétrons perdidos na formação do íon: 1 
N° de Elétrons ganhos na Coordenação: 4 
NAE = 50 
d) [Ni(en)3]2+ 
Ni: Z=28 
Nº de Elétrons perdidos na formação do íon: 2 
N° de Elétrons ganhos na Coordenação: 12 
NAE = 38 
 
2. Na teoria eletrostática os metais de transição apresentam valores de energia baixa. 
Através da teoria do campo cristalino como se corrige essa discrepância? 
A Teoria do Campo Cristalino (TCC) postula que a única interação existente entre o íon 
central e os ligantes é de natureza eletrostática, pois os ligantes são considerados cargas 
negativas ou dipolos pontuais que repele os elétrons dos orbitais d do íon metálico. Esta 
interação eletrostática, metal-ligante, remove parcialmente a degeneração dos cinco 
orbitais d, que existem no íon metálico isolado, ocasionando o desdobramento destes 
orbitais em conjuntos com diferentes energias. 
 
 
 
 
3. No complexo octaédrico [TiF6]2- , o que ocorre quando os grupos ligantes se 
aproximam dos orbitais d em termos de energia? Explique porque. 
No sistema octaédrico, seis pontos de cargas negativas, representando os ligantes, são 
colocados em um arranjo octaédrico ao redor do íon metálico central. Estes ligantes 
interagem fortemente com os orbitais d do íon metálico, porém, com diferentes 
magnitudes. 
Os elétrons nos diferentes orbitais d do íon metálico, interagem com os ligantes em 
diferentes magnitudes, ou seja, os elétrons dos orbitais dz2 e dx2-y2 estão 
concentrados próximos aos ligantes, ao logo dos eixos cartesianos, enquanto que os 
elétrons nos orbitais dxy, dxz e dyz estão concentrados nas regiões situadas entre os 
ligantes. Como resultado, os elétrons nos orbitais dz2 e dx2-y2 são repelidos pelas 
cargas negativas dos ligantes, dando origem ao nível eletrônico eg, com maior energia 
em relação à energia dos orbitas d do íon livre, enquanto que os orbitais dxy, dxz e dyz 
formarão o novo nível eletrônico, de menor energia, t2g. 
 
4. O que significa desdobramento produzido pelo campo cristalino? Desenhe o 
desdobramento de níveis de energia do campo cristalino em um complexo octaédrico. 
A diferença de energia entre os orbitais eg e t2g, qualquer que seja seu valor, é 
definida como 10 Dq (ou Δo no caso de um arranjo octaédrico) e denominase 
desdobramento do campo cristalino. 
O valor numérico da energia, que corresponde a 10 Dq, é uma medida da força do 
campo eletrostático. Este valor é determinado a partir de dados espectrais 
Abaixo um desenho do desdobramento dos 5 orbitais d em um campo octaédrico. 
 
 
5. Calcule a energia de estabilização do campo cristalino para os 
orbitais: d3, d5, d8, d9 e d10. 
 Para uma configuração d3 : 
 
 Para uma configuração d5 : 
P (energia necessária para forçar o emparelhamento dos elétrons em um mesmo 
orbital). 
Caso ΔO < P teremos uma situação de campo fraco (complexo de spin alto) e os 
elétrons ocuparão os orbitais eg. 
 
Caso ΔO > P teremos uma situação de campo forte (complexo de spin baixo) e os 
elétrons ocuparão os orbitais t2g. 
 
 Para uma configuração d8 : 
EECC = - 1,2 ΔO 
 Para uma configuração d9 : 
EECC = - 0,6 ΔO 
 
6. Represente a separação de energia dos orbitais d de um íon central 
produzido pelo campo cristalino para complexos tetraédricos, 
octaédricos, tetragonal e quadrado planar. 
TETRAÉDRICO: OCTAÉDRICO: 
 
 
QUADRADO PLANAR 
 
 
TETRAGONAL 
 
 
 
 
7. O que são complexos de spin baixo e spin alto? Quais propriedades 
que cada um atribui ao complexo? De um exemplo de cada. 
 
8. O que causa a separação do campo cristalino? 
 
A separação dos dois conjuntos de orbitais de energias diferentes nos complexos é 
chamada de parâmetro do desdobramento do campo ligante (10Dq ou Δ) e seu valor 
numérico depende de vários fatores: 
a) Simetria de campo 
Quanto maior o número de ligantes, mais forte é o campo, pois o valor de 10 Dq 
depende do número de ligantes e de seu arranjo em torno do átomo metálico. Assim, 
um complexo octaédrico terá sempre um campo mais forte do que um tetraédrico 
formado pelas mesmas espécies de ligantes e metais. Os compostos tetraédricos são 
sempre de campo fraco. 
b) Número de oxidação do metal 
Quanto maior for o número de oxidação do metal maior o valor de 10 Dq. Isso 
acontece porque uma carga positiva elevada no íon metálico fará com que ele atraia 
fortemente os ligantes aniônicos ou polares, aumentando a interação eletrostática 
entre eles e os elétrons nos orbitais d. Essa variação também reflete o tamanho menor 
dos íons de maior carga e, consequentemente as menores distâncias metal-ligante 
resultando em energias de interação mais fortes. Para os metais de transição da 
primeira série, os valores de ∆o para um metal com número de oxidação +3 são, 
aproximadamente, 50% maiores do que para um metal com número de oxidação +2. 
c) Identidade do metal 
O valor do desdobramento do campo aumenta significativamente à medida que se 
desce num mesmo grupo da tabela periódica. Isso ocorre devido ao tamanho maior 
dos átomos dos orbitais 4d e 5d em relação aos orbitais 3d, o que aumenta a interação 
com os ligantes. Por isso, a maioria dos complexos do 2º e 3º períodos é de campo 
forte. A força do campo ligante tem sua ordem crescente de energia 
(aproximadamente) apresentada abaixo: 
 
d) Natureza do ligante 
O parâmetro de desdobramento do campo ligante varia de acordo com a natureza do 
ligante. Verificou-se que determinados ligantes provocam um maior desdobramento 
de campo do que outros, ou seja, aumenta a energia da transição e a luz absorvida terá 
um comprimento de onda menor, resultando em diferentes cores para os respectivos 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Metais_de_transi%C3%A7%C3%A3o
complexos. Dados experimentais evidenciaram que independente da identidade do íon 
metálico a mesma ordem é seguida. Ligantes em ordem crescente de energia das 
transições: