A teoria do campo cristalino (TCC) não conseguia explicar a série espectroquímica, o porquê de ligantes neutros exibirem maior desdobramento do campo cristalino (10Dq) em relação a ligantes carregados como o flúor. Através da teoria do orbital molecular (TOM) e da construção do diagrama de orbitais moleculares do complexo
(doadores sigma e doadores pi) demonstre que seu 10Dq é menor emrelação ao
da questão anterior.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente entender por que o complexo
tem um desdobramento do campo cristalino (10Dq) menor comparado ao
. Para isso, vamos usar a Teoria do Orbital Molecular (TOM) e construir o diagrama de orbitais moleculares desses complexos, considerando que os ligantes são doadores sigma e pi. Vamos precisar entender como esses ligantes interagem com o metal central e como isso afeta o 10Dq.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é o 10Dq. É uma medida do desdobramento dos orbitais d no estado de campo cristalino. Quanto maior o 10Dq, maior a separação entre os orbitais d de baixa e alta energia, afetando propriedades como cor e magnetismo do complexo.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre os ligantes. O fluoreto (
) é um ligante carregado negativo, enquanto a amônia (
) é neutra. Além disso, ambos atuam como doadores sigma e pi, mas a eficiência com que eles doam elétrons pode variar.
Passo 4
De acordo com a Teoria do Orbital Molecular (TOM), os ligantes interagem com os orbitais d do metal central através de doação de elétrons sigma e pi. Ligantes que doam mais eficientemente aumentam o desdobramento do campo cristalino, ou seja, aumentam o 10Dq.
Passo 5
No caso do
, sendo um ligante neutro, ele doa elétrons sigma de forma mais eficiente comparado ao fluoreto, que é carregado e tem uma densidade eletrônica maior. Isso faz com que o
cause um desdobramento maior no campo cristalino, resultando em um 10Dq maior.
Passo 6
Além disso, ligantes neutros como a amônia têm menores repulsões eletrônicas em comparação com ligantes carregados como o fluoreto. Menores repulsões permitem que os orbitais d fiquem mais separados, aumentando ainda mais o 10Dq.
Passo 7
Portanto, ao construir os diagramas de orbitais moleculares para
e
, observamos que o
promove uma maior separação dos orbitais d devido à sua eficiência como doador sigma e menor repulsão eletrônica, resultando em um 10Dq maior.
Resposta
Assim, o complexo
possui um desdobramento do campo cristalino (10Dq) menor em relação ao
devido à menor eficiência do fluoreto como doador sigma e às maiores repulsões eletrônicas causadas por seu caráter carregado.