Cite quatro fatores que afetam o valor de 10Dq e explique porque essas influências acontecem.
Passo 1
O enunciado pede para citar quatro fatores que influenciam o valor de
(parâmetro de separação do campo cristalino em complexos octaédricos) e explicar por que cada um deles altera essa energia de separação. Vamos recorrer à teoria do campo cristalino e ao conceito de sobreposição orbital para justificar cada influência.
Passo 2
O primeiro fator é a natureza do ligante. Ligantes fortes no espectroquímico (como
,
) são bons doadores-
e, no caso de aceitadores-
como
, também retiram densidade eletrônica dos orbitais
do metal. Esse aumento na sobreposição e retirada de carga eleva a diferença energética entre os orbitais
e
, aumentando
.
Passo 3
O segundo fator é o estado de oxidação do íon metálico. Íons em estados mais elevados (por exemplo,
vs
) possuem maior carga efetiva nuclear, atraem mais fortemente os pares de ligantes e diminuem a distância metal-ligante, o que aumenta a sobreposição orbital e, consequentemente, eleva
.
Passo 4
O terceiro fator é a distância metal-ligante. Como a interação elétron-elétron entre orbitais metálicos e ligantes varia aproximadamente com
a
, onde
é a distância, ligações mais curtas provocam sobreposição mais intensa e um campo cristalino mais forte, aumentando
.
Passo 5
O quarto fator é a identidade do metal, especialmente o nível principal dos orbitais
. Metais de segunda e terceira série de transição (
,
) têm orbitais
mais difusos e melhor sobreposição com os ligantes que metais
, o que resulta em valores de
significativamente maiores nos complexos de
e
.
Resposta
– Natureza do ligante (posição na série espectroquímica): ligantes fortes aumentam a sobreposição
e/ou retiram densidade por
, elevando
.
– Estado de oxidação do metal: estados mais altos atraem ligantes mais fortemente, diminuindo e elevando
.
– Distância metal-ligante: ligações mais curtas intensificam a interação orbital ( a
), aumentando
.
– Identidade do metal (nível principal dos ): metais
e
têm orbitais
mais difusos e melhor sobreposição, gerando
maior que em metais
.
– Estado de oxidação do metal: estados mais altos atraem ligantes mais fortemente, diminuindo
– Distância metal-ligante: ligações mais curtas intensificam a interação orbital (
– Identidade do metal (nível principal dos