Transições d-d são interessantes por causa das cores dos complexos de metais de transição. Desenhe o diagrama qualitativo em que se baseia a teoria do campo cristalino.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar o diagrama qualitativo de divisão dos orbitais d em um campo cristalino octaédrico, que é a base da Teoria do Campo Cristalino. Vamos usar os conceitos de:
– orbitais d degenerados em íon livre;
– interação íon–ligante em geometria octaédrica;
– separação de energia \Delta_o entre os subníveis \mathrm{t_{2g}} e \mathrm{e_g}.

Passo 2

Em ausência de campo cristalino, os cinco orbitais d têm a mesma energia (são degenerados).

Passo 3

Quando se aproximam seis ligantes numa disposição octaédrica, eles interagem mais fortemente com os orbitais que apontam diretamente para eles ( d_{z^2} e d_{x^2-y^2}), elevando a energia desses dois orbitais. Os três restantes ( d_{xy}, d_{xz}, d_{yz}) ficam relativamente mais baixos em energia. A diferença entre esses dois grupos chama-se \Delta_o.

Passo 4

A seguir, montamos um eixo vertical representando a energia e traçamos as linhas correspondentes: abaixo, três linhas para \mathrm{t_{2g}}; acima, duas linhas para \mathrm{e_g}; e entre eles, a separação \Delta_o.

Resposta

Energia
   |
   |       ----  (\(e_g\): \(d_{z^2}\))
   |       ----  (\(e_g\): \(d_{x^2 - y^2}\))
   |
   |         \(\Delta_o\)
   |
   |   ----  (\(t_{2g}\): \(d_{xy}\))
   |   ----  (\(t_{2g}\): \(d_{xz}\))
   |   ----  (\(t_{2g}\): \(d_{yz}\))
   |
   \(+\)--------------------------------\(\to\) orbitais

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