Questão de Química — Transformações Químicas — IESES 2017

Hibridização de Complexos Metálicos

Gabarito: letra C. A questão pede a hibridização dos orbitais do metal para três complexos: (1) [Fe(CN)₆]³⁻ (octaédrico, campo forte → baixo spin → d²sp³ = sp³d²); (2) [Ni(CN)₅]³⁻ (número de coordenação 5, geometria bipiramide trigonal → sp³d); (3) [Ni(NH₃)₆]²⁺ (octaédrico, campo fraco → alto spin → sp³d²). A única alternativa que combina corretamente as três hibridizações é a C. Segue a análise detalhada.

Complexo 1: [Fe(CN)₆]K₃

• Íon complexo: [Fe(CN)₆]³⁻. O CN⁻ é ligante de campo forte (causa pareamento). Nox do Fe: x + 6×(-1) = -3 ⇒ x = +3. Configuração eletrônica do Fe³⁺: [Ar] 3d⁵. Em campo forte octaédrico, os elétrons se emparelham no orbital t₂g (baixo spin), resultando em ocupação t₂g⁵ eg⁰. A hibridização é do tipo d²sp³ (orbital interno), frequentemente representada como sp³d² em notação que considera todos os orbitais de valência. Portanto, a hibridização correta é sp³d².

Complexo 2: [Ni(CN)₅]K₃

• Íon complexo: [Ni(CN)₅]³⁻. Nox do Ni: x + 5×(-1) = -3 ⇒ x = +2. Configuração do Ni²⁺: [Ar] 3d⁸. O CN⁻ é campo forte, provoca emparelhamento. Para número de coordenação 5, as geometrias comuns são bipiramide trigonal (sp³d) ou pirâmide quadrada (dsp³). O [Ni(CN)₅]³⁻ adota geometria bipiramide trigonal (ou, em alguns casos, pirâmide quadrada, mas a hibridização associada à bipiramide trigonal é sp³d). O uso de orbital d externo (4d) leva à notação sp³d. Portanto, a hibridização correta é sp³d.

Complexo 3: [Ni(NH₃)₆]Cl₂

• Íon complexo: [Ni(NH₃)₆]²⁺. NH₃ é ligante de campo moderado, mas para Ni²⁺ (d⁸) não é forte o suficiente para causar pareamento. Configuração Ni²⁺: [Ar] 3d⁸. Em campo fraco octaédrico, os elétrons preenchem segundo a regra de Hund: t₂g⁶ eg², com dois elétrons desemparelhados (alto spin). A hibridização é do tipo sp³d² (orbital externo, 4d). Portanto, sp³d².

Tabela resumo:

A única opção que se alinha a essa tabela é a alternativa C.

Gabarito: letra C.