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AV 2 – Inorgânica 2 Professor: Leonardo Viana Aluna: Ane Caroline R N Martins Questão a) Enquanto as geometrias tetraédrica e quadrática planar envolvem a existência de quatro ligações metal-ligante, a geometria octaédrica vai apresentar seis dessas ligações. Como a formação de ligações químicas são processos que geralmente levam a maior estabilização dos compostos, em termos energéticos, a formação de seis ligações promove uma maior estabilização do complexo do que da formação de apenas quatro ligações. Por essa razão, a geometria octaédrica é a mais comum em complexos metálicos. Questão b) São esperadas distorções na geometria octaédrica quando o centro metálico apresenta as configurações d4, d7 e d9. Questão c) Pegando a configuração d4 como exemplo, tem-se que o desdobramento dos orbitais d seria: Questão d) Dois motivos que favorecem a formação de complexos com geometria tetraédrica são a configuração eletrônica do centro metálico (configuração d0 ou d10) e ligantes volumosos de campo fraco, como o Br-. Quando centro metálico apresenta uma configuração d0 ou d10, não há um ganho energético devido à energia de estabilização do campo cristalino. Em função disso, a geometria tetraédrica, menos impedida estericamente, é favorecida. Ex: o titânio (IV) e o zinco (II), os quais apresentam configurações 3d0 e 3d10, respectivamente, formam complexos tetraédricos com muita facilidade. Por sua vez, ligantes volumosos de campo fraco também favorecem a geometria tetraédrica, uma vez que há pouco desdobramento nos orbitais d do centro metálico e a repulsão estérica é mais significativa do que o ganho energético proveniente da estabilização do campo cristalino. Ex: o cobalto (II), o qual apresenta configuração 3d7, forma um complexo tetraédrico com o ligante Br- ([CoBr4]-2), um ligante volumoso de campo fraco. Porém, quando se tem um ligante menor e de campo relativamente forte, como a água, o cobalto (II) forma complexos octaédricos ([Co(H2O)6]+2). Questão e) Complexo [Co(NH3)6]+3: Sabendo que no complexo Co(NH3)6]+3 o cobalto tem configuração 3d6 (baixo spin) e assume geometria octaédrica, tem-se que a fórmula da energia de estabilização do campo cristalino (EECC) é: 𝐸𝐸𝐶𝐶 = (−0,4𝑛!!" + 0,6𝑛"")∆# + 𝑙. 𝑃 = (−0,4.6 + 0,6.0)∆# + 3𝑃 = (−2,4 + 0)∆# + 3𝑃 = −2,4∆# + 3𝑃 Logo, tem-se que a EECC no complexo Co(NH3)6]+3 pode ser expressa como –2,4Δo + 3P. Complexo [Co(H2O)6]+2: Sabendo que no complexo Co(H2O)6]+2 o cobalto tem configuração 3d7 (alto spin) e assume geometria octaédrica, tem-se que a fórmula da energia de estabilização do campo cristalino (EECC) é: 𝐸𝐸𝐶𝐶 = (−0,4𝑛!!" + 0,6𝑛"")∆# + 𝑙. 𝑃 = (−0,4.5 + 0,6.2)∆# + 2𝑃 = (−2,0 + 1,2)∆# + 2𝑃 = −0,8∆# + 2𝑃 Logo, tem-se que a EECC no complexo Co(H2O)6]+2 pode ser expressa como –0,8Δo + 2P. Questão f) Para ambos os complexos, a geometria esperada é quadrática-planar, conforme mostrado abaixo: O complexo [Ni(CN)4]-2 possui geometria quadrática-planar pois o ligante CN- é um ligante de campo forte e, consequentemente, vai provocar um desdobramento maior nos orbitais d do Ni(II) (configuração 3d8). Em função desse maior desdobramento, os elétrons d do Ni(II) vão ser emparelhados, favorecendo a formação da geometria quadrática-planar, conforme mostrado abaixo: Por sua vez, o complexo [PtCl4]-2, em que a platina se encontra no estado de oxidação +II (configuração 5d8), também assume uma geometria quadrática-planar, porém devido aos orbitais 5d da platina. Desta forma, como os orbitais 5d são maiores e, consequentemente, mais difusos, eles conseguem formar sobreposições mais efetivas com os orbitais dos ligantes, o que implica em um maior desdobramento dos orbitais d. Devido à esse maior desdobramento, a geometria quadrática-planar é favorecida em complexos de platina (II), mesmo que os ligantes sejam de campo fraco, como o Cl-.
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