Sais complexos

Professor Victor M.

Identidade verificada

• CPF verificado
• E-mail verificado

Respondeu há 3 anos

Primeiramente, é necessário esclarecer que metais de transição são aqueles que possuem o subnível d da camada eletronica parcialmente preenchido. Ou seja, os metais de transição são aqueles em que o subnível d possui entre 1 e 9 elétrons. Exemplos: ferro (3d6, 4s2), níquel (3d8, 4s2), cobre (3d9, 4s2). Metais como o zinco (3d10, 4s2) e o cádmio (4d10, 5s2), não são metais de transição, pois o subnível d está totalmente preenchido. 

De certa forma, não é tão correto dizer que uma característica dos metais de transição é a instabilidade no subnível d. A estabilidade de um metal de transição está de fato parcialmente associada com a configuração eletrônica do subnível d, mas afirmar que existe uma instabilidade como regra não é correto. Existem várias espécies de metais de transição que são altamente estáveis (ouro e platina, por exemplo), enquanto que outras são bem instáveis e vão sofrem reações com certa facilidade (ferro e cobre, por exemplo). O que caracteriza um metal de transição é o que foi mencionado inicialmente. 

Sobre a questão mencionada, o enunciado afirma que o ferro se encontra no estado de oxidação III, ou seja, o ferro perdeu três elétrons em relação ao seu estado fundamental. O ferro no estado fundamental possui configuração 3d6, 4s2. Assim, o ferro no estado de oxidação III possui três elétrons a menos do que seu estado fundamental, sendo então sua configuração eletrônica 3d5, 4s0. Como consequência, o ferro vai possuir uma carga +3 e, para que essa carga seja neutralizada, é necessário a princípio uma carga -3.

Agora, vamos analisar cada ânion para avaliar qual a fórmula correta dos sais de ferro mencionados no enunciado. O primeiro é o ânion Cl-, que possui carga -1. Como o ferro(III) possui carga +3, são necessários três Cl- para que a carga do ferro seja neutralizada. Assim, o cloreto férrico deve possuir a fórmula FeCl3. 

O segundo ânion é o sulfato, SO4-2, e possui carga -2. Uma associação inical entre um ferro(III) e um sulfato, Fe(SO4), não garante a neutralização das cargas, já que é uma carga +3, do ferro, e uma carga -2, do sulfato. Nesta caso, ainda falta uma carga negativa para neutralizar a carga positiva do ferro. Se colocarmos dois sulfatos para um ferro, Fe(SO4)2, tem-se uma carga negativa total igual a 2 x -2 = -4 e uma carga positiva total igual a +3. Novamente, não ocorre a neutralização das cargas, pois há uma carga negativa sobrando. Se seguirmos essa lógica e colocarmos dois sulfatos (carga total igual a 2 x -2 = -4) e dois ferros (carga total igual a 2 x +3 = +6), Fe2(SO4)2, também não se tem a neutralização das cargas, pois há duas cargas positivas sobrando. Entretanto, se colocarmos três sulfatos (carga negativa total igual a 3 x -2 = -6) e dois ferros (carga positiva total igual a 2 x +3 = +6), Fe2(SO4)3, percebemos que ocorre uma neutralização nas cargas (seis cargas positivas neutralizam as seis cargas negativas) e, logo, o sal sulfato férrico vai ter a fórmula Fe2(SO4)3. 

Aplicando essa lógica para o ânion ferrocianeto, [Fe(CN)6]-4, que possui carga -4, vamos perceber que a neutralização das cargas no sal ferrocianeto férrico vai ocorrer quando tivermos três ânions ferrocianeto (carga negativa total igual a 3 x -4 = -12) para quatro ferro(III) (carga positiva total igual a 4 x +3 = +12). Logo, a fórmula para o sal ferrocianeto férrico é Fe4([Fe(CN)6])3. Do mesmo modo, para que ocorra a neutralização das cargas nos sal ferrocianeto de potássio, vão ser necessários quatro potássios (carga de cada potássio é igual a +1 e a carga positiva total é igual a 4 x +1 = +4) para neutralizar a carga de um ferrocianeto (carga negativa igual a -4). Assim, o ferrocianeto de potássio vai possuir a formula K4([Fe(CN)6]). 

Considerando as fórmulas desenvolvidas na resolução, tem-se que a resposta correta é a alternativa C. 

Espero que sua dúvida tenha sido esclarecida. Caso tenham mais dúvidas a respeito, fique à vontade para entrar em contato.

Professor Paulo F.

Identidade verificada

• CPF verificado
• E-mail verificado

Respondeu há 3 anos

A questão citada é basicamente uma questão de combinação dos cátions e ânions da ligação do ferro com os outros compostos. No próprio enunciado ele se refere ao composto de ferro desejado como possuindo a valência +3. Logo, de todas as opções a única que respeitaria essa valência seria o item C.

Agora imagino que sua dúvida reside na existência dessa valência +3, o porquê de ela ocorrer, vamos lá...

Fe - número atômico = 56

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

O ferro então é um dos metais que possui certa estabilidade, já que todos os espaços estão preenchidos, logo é comum o ferro puro em ligações metálicas.

A próxima valencia seria o +2, perdendo os dois elétrons da camada 6, atingindo novamente a estabilidade.

E a última e menos estável das formas eletrônicas, seria o +3. Ele ocorre por uma propriedade dos metais de transição de criar uma estabilidade trasnferindo elétrons de uma camada a outra. Nesse caso, tirando 3 elétrons, é provável que o 5p6 fique apenas com 3 (metade) para preencher os orbitais, mantendo a camada 6 com seus 2 elétrons usuais.