O que é a série espectroquímica? Qual sua importância?

Passo 1

Beleza, a questão tá perguntando “o que é a série espectroquímica?” e “por que ela é importante?”. Isso faz parte de Ligação de Campo Cristalino (ou Teoria do Campo de Ligantes), que explica como os ligantes em volta de um íon metálico dividem os níveis de energia dos orbitais d. Pra responder, a gente vai precisar saber:
  • O que são orbitais e como eles se dividem em e .
  • Como a diferença de energia entre esses orbitais depende do tipo de ligante.
  • O conceito de ligante fraco x ligante forte.

Passo 2

Primeiro, lembra que num complexo octaédrico o metal central tem cinco orbitais De. Devido à geometria, eles “quebram” em dois grupos:
• Três orbitais de menor energia, chamados .
• Dois orbitais de maior energia, chamados .
A diferença de energia entre esses grupos é a tal da defasagem espectroquímica, indicada por
A série espectroquímica é, então, uma listagem de ligantes ordenados conforme sua capacidade de aumentar . Do ligante mais fraco (que causa pequena divisão) até o mais forte (que causa grande divisão).

Passo 3

Na prática a série costuma ser:
I^- < Br^- < Cl^- < F^- < OH^- < H2O < NH3 < en < NO2^- < CN^- < CO
Isso significa que, por exemplo, é um ligante superforte e gera uma grande – os elétrons tendem a se emparelhar em (complexos mono ou diamagnéticos). Já I⁻ gera uma pequena, favorecendo complexos paramagnéticos com elétrons desemparelhados em .

Passo 4

Por que isso importa?
  1. Spin alto vs. spin baixo – determina quantos elétrons estão desemparelhados e, portanto, o magnetismo do complexo.
  2. Cor – dita o comprimento de onda que o complexo absorve (lembra da cor complementar?).
  3. Reatividade/química – o tamanho de afeta a facilidade com que o metal vai ligar ou largar ligantes em reações.

Resposta

A série espectroquímica é o ranking de ligantes segundo a força do campo que exercem sobre um metal, levando à divisão dos orbitais (defasagem ). Sua importância está em prever o estado de spin (alto ou baixo), o comportamento magnético, as cores e a reatividade dos complexos de metais de transição.

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