22.14.19: Capítulo 19

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$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

(a) Sc: [Ar] 4 s ² 3 d ¹; (b) Ti: [Ar] 4 s ² 3 d ²; (c) Cr: [Ar] 4 s ¹ 3 d ⁵; (d) Fe: [Ar] 4 s ² 3 d ⁶; (e) Execute: [Kr] 5 s ² 4 x ⁶

(a) Lei: [Xe] 6 s ² 5 d ¹, La ³⁺: [Xe]; (b) Sm: [Xe] 6 s ² 4 f ⁶, Sm ³⁺: [Xe] 4 f ⁵; (c) Lu: [Xe] 6 s ² 4 f ¹⁴5 x ¹, Luz ³⁺: [Xe] 4 de ¹⁴

Al é usado porque é o agente redutor mais forte e a única opção listada que pode fornecer força motriz suficiente para converter La (III) em La.

A escória CasIO ₃ é menos densa que o ferro fundido, por isso pode ser facilmente separada. Além disso, a camada de escória flutuante cria uma barreira que impede a exposição do ferro fundido ao O ₂, o que oxidaria o Fe de volta para Fe ₂ O ₃.

11.

2,57%

13.

0,167 G

15.

E° = −0,6 V, E° é negativo, então essa redução não é espontânea. E° = +1,1 V

17.

(uma) $Fe (s) + 2 H_{3} O^{+} (uma q) + {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) ⟶ {Fe}^{2+} (uma q) + {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) + H_{2} (g) + 2 H_{2} O (l);$ (b) ${FeCl}_{3} (uma q) + {3Na}^{+} (uma q) + {3 OH}^{−} (uma q) ⟶ Fe {(OH)}_{3} (s) + {3Na}^{+} (uma q) + {3 Cl}^{+} (uma q);$ (c) $Mn {(OH)}_{2} (s) + 2 H_{3} O^{+} (uma q) + {2Br}^{−} (uma q) ⟶ {Mn}^{2+} (uma q) + {2Br}^{−} (uma q) + 4 H_{2} O (l);$ (d) $4 Cr (s) + 3 O_{2} (g) ⟶ 2 {Cr}_{2} O_{3} (s);$ (e) ${Mn}_{2} O_{3} (s) + 6 H_{3} O^{+} (uma q) + {6 Cl}^{−} (uma q) ⟶ 2 {MnCl}_{3} (s) + 9 H_{2} O (l);$ (f) $Ti (s) + x s F_{2} (g) ⟶ {TiF}_{4} (g)$

19.

(uma) ${Cr}_{2} {({ENTÃO}_{4})}_{3} (uma q) + 2Zn (s) + {2H}_{3} O^{+} (uma q) ⟶ {2Zn}^{2+} (uma q) + H_{2} (g) + {2H}_{2} O (l) + {2 Cr}^{2+} (uma q) + {3 ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q);$ (b) ${4 TiCl}_{3} (s) + {CRo}_{4}^{2−} (uma q) + {8H}^{+} (uma q) ⟶ {4Ti}^{4+} (uma q) + Cr (s) + {4H}_{2} O (l) + {12 Cl}^{−} (uma q);$ (c) Em solução ácida entre pH 2 e pH 6, ${CRo}_{4}^{2−}$ formas ${Chro}_{4}^{−},$ que está em equilíbrio com o íon dicromato. A reação é ${2 HCro}_{4}^{−} (uma q) ⟶ {Cr}_{2} O_{7}^{2−} (uma q) + H_{2} O (l) .$ Em outros pHs ácidos, a reação é ${3 Cr}^{2+} (uma q) + {CRo}_{4}^{2−} (uma q) + {8H}_{3} O^{+} (uma q) ⟶ {4 Cr}^{3+} (uma q) + {12H}_{2} O (l);$ (d) ${8cRO}_{3} (s) + 9 Mn (s) \overset{Δ}{⟶} {4 Cr}_{2} O_{3} (s) + {3 Mn}_{3} O_{4} (s);$ (e) $CRo (s) + {2H}_{3} O^{+} (uma q) + {2 NÃO}_{3}^{−} (uma q) ⟶ {Cr}^{2+} (uma q) + {2 NÃO}_{3}^{−} (uma q) + {3H}_{2} O (l);$ (f) ${CrCl}_{3} (s) + 3 NaOH (uma q) ⟶ Cr {(OH)}_{3} (s) + {3Na}^{+} (uma q) + {3 Cl}^{−} (uma q)$

21.

(uma) $3 Fe (s) + {4H}_{2} O (g) ⟶ {Fe}_{3} O_{4} (s) + {4H}_{2} (g);$ (b) $3 NaOH (uma q) + Fe {({NÃO}_{3})}_{3} (uma q) \overset{H_{2} O}{\to} Fe {(OH)}_{3} (s) + {3Na}^{+} (uma q) + 3 {NÃO}_{3}^{−} (uma q);$ (c) $Não^{4−} + 5 {Fe}^{2+} + 8 H^{+} ⟶ Mn^{2+} + 5 {Fe}_{3} + 4 H_{2} O;$ (d) $Fe (s) + {2H}_{3} O^{+} (uma q) + {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) ⟶ {Fe}^{2+} (uma q) + {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) + H_{2} (g) + {2H}_{2} O (l);$ (e) ${4 Fe}^{2+} (uma q) + O_{2} (g) + {4H NÃO}_{3} (uma q) ⟶ {4 Fe}^{3+} (uma q) + {2H}_{2} O (l) + {4 NÃO}_{3}^{−} (uma q);$ (f) ${FeCo}_{3} (s) + {2 HCl O}_{4} (uma q) ⟶ Fe {({ClO}_{4})}_{2} (uma q) + H_{2} O (l) + {CO}_{2} (g);$ (g) $3 Fe (s) + {2O}_{2} (g) \overset{Δ}{⟶} {Fe}_{3} O_{4} (s)$

23.

Como CN ⁻ é adicionado,
${Ag}^{+} (uma q) + {LATA}^{−} (uma q) ⟶ AgCN (s)$
À medida que mais CN ⁻ é adicionado,
$\begin{array}{l} {Ag}^{+} (uma q) + 2 {LATA}^{−} (uma q) ⟶ {[Ag {(CM)}_{2}]}^{−} (uma q) \\ AgCN (s) + {LATA}^{−} (uma q) ⟶ {[Ag {(CM)}_{2}]}^{−} (uma q) \end{array}$

25.

(a) Sc ³⁺; (b) Ti ⁴⁺; (c) V ⁵⁺; (d) Cr ⁶⁺; (e) Mn ⁴⁺; (f) Fe ²⁺ e Fe ³⁺; (g) Co ²⁺ e Co ³⁺; (h) Ni ²⁺; (i) Cu ⁺

27.

(a) 4, [Zn (OH) ₄] ²⁻; (b) 6, [Pd (CN) ₆] ²⁻; (c) 2, [AuCl ₂] ⁻; (d) 4, [Pt (NH ₃) ₂ Cl ₂]; (e) 6, K [Cr (NH ₃) ₂ Cl ₄]; (f) 6, [Co (NH ₃) 6] [Cr (CN) ₆]; (g) 6, [Co (en) ₂ Br ₂] NO ₃

29.

(a) [Pt (H ₂ O) ₂ Br ₂]:

Duas estruturas são mostradas. No centro de cada um está um átomo P t. A estrutura à esquerda é rotulada como “cis”. A partir desse átomo, uma única ligação representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a direita até um átomo B r. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a direita até um segundo átomo B r. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até o átomo O de um grupo H subscrito 2 O. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a esquerda até um segundo átomo O de um grupo H subscrito 2 O. A estrutura à direita é rotulada como “trans”. Do átomo central de P t, uma única ligação representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a direita até um átomo B r. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a direita até o átomo O de um grupo H subscrito 2 O. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até o átomo O de um segundo grupo H subscrito 2 O. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a esquerda até um segundo átomo B r. ;

(b) [Pt (NH ₃) (py) (Cl) (Br)]:

Três estruturas são mostradas. No centro de cada um está um átomo P t. A partir desse átomo na primeira estrutura à esquerda, uma única ligação representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo de P t para cima e para a direita até um átomo de C l. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a direita até o átomo N de um grupo N H subscrito 3. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até um átomo B r. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a esquerda até p y. A estrutura central mostra uma ligação única representada por uma cunha tracejada que se estende de um vértice no átomo de P t para cima e para a direita até um átomo B r. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a direita até o átomo N de um grupo N H subscrito 3. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até p y. similarmente, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a esquerda até a um átomo de C l. A terceira estrutura mostra uma única ligação representada por uma cunha tracejada que se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a direita até p y. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a direita até o átomo N de um grupo N H subscrito 3. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até um átomo de C l. Da mesma forma, uma única ligação representada por uma cunha sólida se estende de um vértice no átomo P t para baixo e para a esquerda até um átomo B r. ;

Dentro dos colchetes, um átomo central de Z n é ligado a um átomo C l e três átomos N em N H subscritos 3 grupos em um arranjo espacial tetraédrico. Segmentos de linha curta são usados para representar uma ligação que se estende acima até o átomo C l e para baixo e para a esquerda até o N do grupo N H subscrito 3 do átomo Z n. Uma cunha tracejada com o vértice no átomo Z n e a extremidade larga no átomo N de um grupo N H subscrito 3 é usada para representar uma ligação abaixo e à direita do átomo Z n. A ligação final é indicada por uma cunha sólida semelhante novamente direcionada para baixo e apenas ligeiramente à direita do centro abaixo do átomo Z n ao N de um grupo N H subscrito 3. Fora dos colchetes, um sinal de adição sobrescrito é mostrado. ;

(d) [Pt (NH _₃₃) Cl] ⁺:

Essa estrutura mostra uma única ligação representada por uma cunha tracejada que se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a direita até o átomo N de um grupo N H subscrito 3. Da mesma forma, duas ligações simples representadas por cunhas sólidas se estendem dos vértices no átomo P t para baixo e para a direita e para baixo e para a esquerda até os N átomos de N H subscrito 3 grupos. Outra ligação única representada por uma cunha tracejada se estende de um vértice no átomo P t para cima e para a esquerda até um átomo de C l. Essa estrutura está entre colchetes com o sinal de adição sobrescrito aparecendo à direita dos colchetes. ;

(e) [Ni (H ₂ O ₄) Cl ₂]:

Duas estruturas são mostradas. O primeiro é rotulado como “trans”. Abaixo desta etiqueta, dentro dos colchetes, há um átomo central de N i. Do átomo N i, segmentos de linha indicam ligações aos átomos de C l acima e abaixo. Acima e à direita e à esquerda, cunhas tracejadas com seu vértice no átomo N i se ampliando à medida que saem do átomo indicam ligações com átomos O dos grupos H subscrito 2 O. Da mesma forma, cunhas sólidas abaixo, tanto para a direita quanto para a esquerda, indicam ligações aos átomos O dos grupos H subscrito 2 O. Essa estrutura está entre colchetes. A segunda estrutura é chamada de “cis”. Dentro dos colchetes está um átomo central de N i. Do átomo N i, segmentos de linha indicam ligações a um átomo de C l acima e ao átomo O de um grupo H subscrito 2 O abaixo. Acima e à direita e à esquerda, as cunhas tracejadas indicam ligações com átomos O dos grupos H subscrito 2 O. Da mesma forma, uma cunha sólida abaixo à direita indica uma ligação com um átomo C l e uma cunha sólida na parte inferior esquerda indica uma ligação aos átomos O de um grupo H subscrito 2 O. Essa estrutura também está entre colchetes. ;

(f) [Co (C ₂ O ₄) ₂ Cl ₂] ³⁻:

Essa figura inclui três estruturas. A primeira estrutura inclui um átomo central de C o que tem quatro átomos de O e dois átomos de C l ligados por ligações simples. Essas ligações são indicadas com segmentos de linha que se estendem acima e abaixo, cunhas tracejadas se estendendo para cima e para a esquerda e para a direita e cunhas sólidas se estendendo abaixo e para a esquerda e para a direita. Os átomos de C l estão ligados na parte superior e na parte superior esquerda da estrutura. As quatro ligações restantes se estendem do átomo C o central até os átomos de O. Cada um dos átomos de O está conectado aos átomos de C, cada um conectado com ligações duplas aos átomos de O que se estendem para fora do átomo central de C o. Esses átomos de C são conectados em pares com ligações indicadas por segmentos de linha curta, formando dois anéis na estrutura. Toda essa estrutura está entre colchetes. Fora dos colchetes à direita está um sinal negativo sobrescrito de 3. A segunda estrutura, que parece ser uma imagem espelhada da primeira estrutura, inclui um átomo central de C o que tem quatro átomos de O e dois átomos de C l ligados por ligações simples. Essas ligações são indicadas com segmentos de linha que se estendem acima e abaixo, cunhas tracejadas se estendendo para cima e para a esquerda e para a direita e cunhas sólidas se estendendo abaixo e para a esquerda e para a direita. Os átomos de C l estão ligados na parte superior e na parte superior direita da estrutura. As quatro ligações restantes se estendem do átomo C o central até os átomos de O. Cada um dos átomos de O está conectado aos átomos de C, cada um conectado com ligações duplas aos átomos de O que se estendem para fora do átomo central de C o. Esses átomos de C são conectados em pares com ligações indicadas por segmentos de linha curta, formando dois anéis na estrutura. Toda essa estrutura está entre colchetes. Fora dos colchetes à direita está o sinal negativo sobrescrito de 3. A terceira estrutura inclui um átomo central de C o que tem quatro átomos de O e dois átomos de C l ligados por ligações simples. Essas ligações são indicadas com segmentos de linha que se estendem acima e abaixo, cunhas tracejadas se estendendo para cima e para a esquerda e para a direita e cunhas sólidas se estendendo abaixo e para a esquerda e para a direita. Os átomos de C l estão ligados na parte superior e inferior da estrutura. As quatro ligações restantes se estendem do átomo C o central até os átomos de O. Cada um dos átomos de O está conectado aos átomos de C que, por sua vez, estão duplamente ligados aos átomos de O que se estendem para fora do átomo central de C o. Esses átomos de C são conectados em pares com ligações indicadas por segmentos de linha curta, formando dois anéis na estrutura. Toda essa estrutura está entre colchetes. Fora dos colchetes, à direita, há 3 sinais negativos sobrescritos. Essa estrutura final tem anéis de átomos em lados opostos da estrutura.

31.

(a) íon tricarbonatocobalto (III); (b) íon tetraamina-cobre (II); (c) sulfato de tetraaminedibromocobalto (III); (d) tetraamina-platina (II) tetracloroplatinato (II); (e) nitrato de tris- (etilenodiamina) cromo (III); (f)) diaminedibromopaládio (II); (g) pentaclorocuprato de potássio (II); (h) diamina diclorozinco (II)

33.

(a) nenhum; (b) nenhum; (c) Os dois ligantes de Cl podem ser cis ou trans. Quando forem cis, também haverá um isômero óptico.

35.

Esta figura mostra oito estruturas, cada uma dentro de colchetes em três fileiras. A primeira linha contém três estruturas, a segunda linha contém três estruturas e a terceira linha contém duas estruturas. Essas estruturas são descritas em ordem crescente, movendo-se da esquerda para a direita e de cima para baixo na figura. Cada um inclui um átomo central de C o com segmentos de linha indicando ligações acima e abaixo do átomo central. Acima e à esquerda e à direita, cunhas tracejadas com vértices no átomo de C o se ampliando à medida que se afastam do átomo indicam ligações simples. Da mesma forma, cunhas sólidas abaixo e à esquerda e à direita indicam ligações simples. Fora de cada estrutura entre colchetes, à direita, um elemento ou grupo é identificado entre colchetes como sobrescrito. Na primeira estrutura, o átomo C de um grupo C N está ligado ao átomo C o. Todas as 5 ligações restantes estão com átomos de C l. C N aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na segunda estrutura, o átomo N de um grupo C N está ligado ao átomo C o. Todas as 5 ligações restantes estão com átomos de C l. C N aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na terceira estrutura, o átomo C de dois grupos C N está ligado ao átomo C o na parte superior e inferior da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na quarta estrutura, o átomo C de um grupo C N está ligado ao átomo C o na parte superior e ao átomo N de um grupo C N que está ligado na parte inferior da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na quinta estrutura, o átomo N de dois grupos C N está ligado ao átomo C o na parte superior e inferior da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na sexta estrutura, o átomo C de dois grupos C N está ligado ao átomo C o na parte superior e superior direita da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na sétima estrutura, o átomo C de um grupo C N está ligado ao átomo C o na parte superior da estrutura e o átomo N de um grupo C N está ligado no canto superior direito da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura. Na oitava estrutura, o átomo N de dois grupos C N está ligado ao átomo C o na parte superior e superior direita da estrutura. Todas as 4 ligações restantes estão com átomos de C l. C l aparece entre colchetes como um sobrescrito fora da estrutura.

37.

39.

[Co (H ₂ O) ₆] Cl ₂ com três elétrons não pareados.

41.

(a) 4; (b) 2; (c) 1; (d) 5; (e) 0

43.

(a) [Fe (CN) ₆] ⁴⁻; (b) [Co (NH ₃) ₆] ³⁺; (c) [Mn (CN) ₆] ⁴⁻

45.

O complexo não tem elétrons não pareados. O complexo não tem isômeros geométricos, mas a imagem espelhada não é sobreposta, então tem um isômero óptico.

47.

Não. Au ⁺ tem um subnível completo de 5 d.