Tendo em mente o efeito Jahn-Teller, preveja a estrutura do
.
Passo 1
O enunciado pede para prevermos a geometria do cátion
levando em conta o efeito Jahn–Teller. O conteúdo envolvido é teoria de campos cristalinos e o efeito Jahn–Teller em complexos octaédricos degenerados. Precisamos (i) determinar a configuração eletrônica de
, (ii) verificar se há orbitais degenerados parcialmente ocupados e (iii) aplicar a regra de distorção que minimiza a energia.
Passo 2
A espécie central é
. Em Estado Fundamental,
neutro tem configuração
. Ao formar
, perde dois elétrons preferencialmente de
e depois de
, ficando com
. Como a água é um ligante fraco, o complexo é de alto spin, e a distribuição em orbitais de campo octaédrico é
Passo 3
Em campo octaédrico, as orbitais
(
e
) são degeneradas e antibondantes. Com um único elétron em
, existe degenerescência eletrônica sujeita ao efeito Jahn–Teller, que distorce o octaedro para remover essa degenerescência e baixar a energia total.
Passo 4
Para ocupação parcial em orbitais
, a distorção mais comum é a elongação ao longo de um eixo (digamos o eixo
). Isso faz com que os orbitais
(cujo elétron está) tenham menor repulsão (pois os ligantes axiais afastam-se) e o orbital
suba de energia. O resultado é um octaedro alongado, com
– dois ligantes no eixo
mais distantes do Cr,
– quatro ligantes equatoriais ( ) mais próximos do Cr.
– dois ligantes
– quatro ligantes equatoriais (
Passo 5
Em termos de simetria, o complexo passa de
para
, caracterizado por
– ligações axiais maiores,
– ligações equatoriais menores.
– ligações axiais
– ligações equatoriais
Resposta
O complexo é um octaedro alongado segundo o eixo
(simetria
), com as duas ligações axiais
mais longas do que as quatro ligações equatoriais.