Resumo Teoria do Campo Cristalino

TCC

-Quando há a aproximação dos ligantes os elétrons do íon que estava livre (sem nenhum ligante próximo) são desestabilizados, e é aumentada sua energia. Ao se aproximar os elétrons do ligante e do metal, sofrem repulsão.

- Logo, com essa aproximação há um aumento total na energia de todos os orbitais

- Os cinco orbitais d tem a mesma energia quando o íon está livre, porem possui formas diferentes

- Orbitais que estão entre os eixos sofreram uma repulsão maior do que aqueles que estão sobre os eixos

- aproximação frontal leva a uma repulsão maior

- em cima, orbitais sobre o eixo (energia aumentada) e para manter o  baricentro os orbitais entre o eixo (energia diminuída), em baixo

- quando os de cima desestabilizam os de baixo estabilizam em complexos octaéricos

- essa diferença de energia é chamada de DESDOBRAMENTO DO CAMPO CRISTALINO ou DELTA OCTAÉDRICO ou DE 10Dq, que dará mais estabilidade ao complexo

- a formação de um complexo é uma reação ácido-base de lewis

-Ambos os elétrons na ligação vêm do ligante e são doados para um orbital vazio hibridizado no metal

- a interação entre o ligante e o metal é eletrostática

-A ligação que resulta  é fortemente polar, de certo caráter covalente

- Elétrons nos dois orbitais d (dz2 e dx2-y2) apontam diretamente ao longo do eixo cartesiano e diretamente para os ligantes, este são normalmente de simetria eg (duplamente degenerado).

- Em compostos Octaédricos, esses elétrons (eg) são repelidos mais fortemente pela carga negativa nos ligantes que os elétrons nos outros três orbitais d (dxy, dyz, dzx ) – simetria t2g (triplamente degenerado)).

- Em um campo octaédrico, os cinco orbitais d não têm a mesma energia:  os orbitais eg têm mais energia do que os orbitais t2g

- A energia resultante de uma configuração t2g eg em relação à energia média dos orbitais é a energia de estabilização do campo cristalino (EECC).

EECC(octaédrico) = (- 0,4x + 0,6y)

(x e y são os nos de elétrons que ocupam os orbitais t2g e eg, respectivamente)

- Para o Ti3+, a diferença entre os níveis de energia, o é da ordem do comprimento de onda da luz visível.

- se tiver mais elétrons em baixa energia ele será mais estável, o elétron

- Energia de Emparelhamento P: repulsão interna dos elétrons emparelhados

- O quarto elétrons só vai para EG se P for muito grande p> delta

- Agora, se o desdobramento for muito grande talvez seja melhor mantê-lo no t2g  delta>p

-  Se 0   P ; o elétron vai para o orbital eg e o complexo é denominado de spin alto (campo fraco)

- Se 0   P ; o elétron emparelha no orbital t2g e o complexo é denominado de spin baixo (campo forte)

EECC = n0 - mP

EECC = (- 0,4x + 0,6y)o - (Pemp em t2g e eg - Pemp em d degenerado)  

Onde  

n0 = elétrons em t2g X (-0,4 0) + elétrons em eg  X (0,6 0) mP = (Pemparelhamento em t2g e eg)  -  (Pemparelhamento em d degenerado)

EECC = (- 0,4x + 0,6y)o - (Pemp em t2g e eg - Pemp em d degenerado)

Série mais completa: CO > CN- > NH3 > CH3CN > NCS- > H2O > OH- > F- > NO3- > Cl- > SCN- > S2- > Br- > I-

- A cor de um complexo depende da ordem de grandeza de  que, por sua vez, depende do metal e dos tipos de ligantes.

- Os fatores que afetam a magnitude de 10Dq: são carga do metal, número de ligante e geometria, natureza do metal e natureza do ligante

- Quanto maior a carga do metal, maior a atração com os ligantes e maior é a perturbação nos orbitais d do metal

- 3d, 4d, 5d > aumento no numero quântico > aumento na carga nuclear > interação (atração/repulsão) + pronunciada

TOM

 - A teoria do orbital molecular (TOM) pressupõe a formação de ligações covalentes a partir da combinação de orbitais

atômicos puros, que geram um novo conjunto de orbitais deslocalizados sobre diversos átomos da molécula.

- Paramagnetismo: É necessária a existência de elétrons desemparelhados para que haja interação com o campo magnético aplicado