3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 155
9.25. ¿Cuál es la forma del ion yoduro triple, I 3
− ?
La estructura de Lewis revela un número RPECV de 5 para el átomo de yodo central, dos vecinos enlazados y tres
pares no compartidos. Para determinar cuáles vértices de la bipirámide trigonal están ocupados por los átomos de yodo
terminales, se busca el arreglo que maximice los ángulos entre los pares no compartidos. El arreglo ideal, figura 9-45a),
debe ser en el que todos los pares no compartidos están a 120°, porque cualquier otra alternativa [figuras 9-45b) y c)] tendría
dos conjuntos de pares a 90°. Por lo anterior, los dos átomos de yodo terminales deben ocupar las posiciones axiales (180°
entre sí), haciendo que la molécula sea lineal.
a) b) c)
Figura 9-45
COMPUESTOS DE COORDINACIÓN
9.26. Los compuestos solubles del ion complejo [Co(NH 3 ) 3 ] 3+ tienen un máximo de absorción de luz visible en 437
nm. a) ¿Cuál es el valor de ∆ para este ion complejo, en cm −1 ? b) ¿Cuál es el color de este ion en disolución?
c) ¿Cuántos electrones desapareados se espera que tenga este ion si se considera que es de bajo espín, y cuántos
si se considera que es de alto espín?
a) =
1
437 nm
10 9 nm
10 2 cm
= 22 900 cm−1
b) El color no sólo depende de las longitudes de onda del máximo de absorción, sino también de la forma de toda la banda
de absorción y de la sensibilidad del ojo humano hacia los colores. Debido a estos factores no es absoluta la indicación
del color a partir de los datos; sin embargo, se puede hacer una estimación razonable. La absorción, que tiene el máximo
en la región azul-violeta del espectro, debería cubrir la mayor parte de la región azul y parte de la verde. El color
del ion en disolución debe ser el complementario (el opuesto) de la luz absorbida; se espera que sea amarillo.
c) La configuración electrónica del Co 3+ es [Ar]3d 6 . El espín se debe a los electrones d desapareados. Para el bajo espín,
los seis electrones d deberían aparearse en los tres orbitales t 2g y el espín sería cero. Para tener alto espín, los dos
orbitales moleculares e g también deberían estar disponibles (vea la figura 9-14). Cuatro de los orbitales disponibles
estarían medio llenos (1 electrón en cada uno) y uno estaría lleno (1 par de electrones) para mantener la cantidad
máxima de electrones desapareados, que en este caso es de cuatro. El valor de ∆ es suficientemente grande para excluir
el alto espín, y el ion es diamagnético.
9.27. Indique cuáles serán las propiedades magnéticas de: a) [Rh(NH 3 ) 6 ] 3+ y b) [CoF 6 ] 3− .
a) Este problema se puede resolver comparándolo con el problema 9.26. Para complejos análogos de dos miembros
distintos del mismo grupo de la tabla periódica, ∆ aumenta al incrementar el número atómico. Como ∆ para
[Co(NH 3 ) 3 ] 3+ ya es tan alto que el ion es de bajo espín, el ion [Rh(NH 3 ) 6 ] 3+ seguramente será de bajo espín y diamagnético
(∆ observada = 34 000 cm −1 , por consiguiente, es diamagnético).
b) El F − es un ligante de campo débil que tiende a formar complejos con bajo valor de ∆, por lo que es de esperarse que
el ion sea de alto espín, con cuatro espines electrónicos paralelos, desapareados [compare con el problema 9-26c)]. El
valor de ∆ medido es 13 000 cm −1 , que es un valor bajo, por lo que el ion es paramagnético.