Autor: Davi Maricato
INICIANTE
Para calcular os efeitos de blindagem eletrônica para um determinado elétron em um átomo, químicos podem utilizar os Agrupamentos das Regras de Slater, um modelo criado pelo físico John C. Slater para simplificar tal cálculo de repulsão entre os elétrons.
Diferente do Diagrama de Linus Pauling, que organiza os elétrons por ordem de energia seguindo um padrão fixo, as Regras de Slater exigem que a configuração eletrônica de um átomo seja escrita baseado no agrupamento de subníveis por número quântico principal ($n$), separando também os orbitais $d$ e $f$.
A seguir é representado a configuração eletrônica do ferro no estado fundamental, baseando-se nas Regras de Slater:
$_{26}Fe \rightarrow (1s^2)(2s^2,\ 2p^6)(3s^2,\ 3p^6)(3d^6)(4s^2)$
Considere três elementos hipotéticos A, B e C, cujos números atômicos são 11, 30 e 35, respectivamente.
A) Escreva a configuração eletrônica de cada espécie no estado fundamental para o modelo proposto pelo Diagrama de Linus Pauling e para o modelo proposto pelas Regras de Slater.
B) Indique qual das espécies tende a formar um cátion e qual tende a formar um ânion.
C) Escreva as configurações eletrônicas dos íons mais estáveis formados por A, B e C, tanto para o modelo do Diagrama de Linus Pauling quanto para o modelo das Regras de Slater.
INTERMEDIÁRIO
Torneio Virtual de Química (TVQ) 2024 – Fase Final
A ionização é um processo incrível. É uma das mais sofisticadas maneiras de estudarmos
configurações eletrônicas, com baixos vieses teóricos. Na primeira fase, você estudou sobre ionização, repulsão e atração na questão “periodicidade”, agora, aplique seus novos conhecimentos na discussão do seguinte indagação de um aluno:
“A configuração eletrônica de elementos de transição é uma questão complexa. Observações experimentais apontam que, no estado gasoso, cromo (Cr) e molibdênio (Mo), elementos da mesma família, apresentam configurações $[Ar]\ 3d^5\ 4s^1$ e $[Ar]\ 4d^5\ 5s^1$, aparentes exceções à regra de Hund. Muitos vão explicar esse fenômeno afirmando que configurações parcialmente preenchidas são mais estáveis, entretanto, tungstênio (W), o próximo elemento da família, adota configuração $[Xe]\ 4f^14\ 5d^4\ 6s^2$, sem preenchimento parcial. Será que essa é a melhor explicação?.”
A) Sobre a indagação do aluno: qual é a justificativa para a ‘estabilização de preenchimento parcial’ que ele menciona?
B) Elabore uma resposta detalhada que explique a diferença na configuração eletrônica desses
elementos, Cr, Mo e W.
AVANÇADO
Considere os seguintes complexos:
$[Fe(CN)_6]^{4-}$ e $[FeF_6]^{3-}$
Sabendo que ambos apresentam uma geometria octaédrica:
A) Determine o estado de oxidação do ferro para cada complexo.
B) Determine a configuração $d^n$ do metal.
C) Desenhe a estrutura de cada complexo.
D) Considere que $CN^-$ é um ligante de campo forte e $F^-$ um ligante de campo fraco. Represente o desdobramento dos orbitais $d$ em cada complexo.
E) Determine o número de elétrons desemparelhados em cada espécie.
F) Qual dos dois complexos deve apresentar maior comportamento paramagnético? Justifique com base nas respostas dos itens C e D.
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