Utilizando a Tabela abaixo, calcule as energias de estabilização pela Teoria do Campo Cristalino(em unidades
) para compostos de coordenação com metal
a d
, no caso de campo forte, nas seguintes geometrias:
tetraédrica;
tetraédrica;
Estrutura |
|
|
dxy | dxz | dyz |
---|---|---|---|---|---|
tetraédrica | -2,67 Dq |
|
1,78 Dq | 1,78 Dq | 1,78 Dq |
quadrático plano | -4,28 Dq | 12,28 Dq | 2,28 Dq | -5,14 Dq | -5,14 Dq |
octaédrica | 6,00 Dq | 6,00 Dq | -4,00 Dq | -4,00 Dq | -4,00 Dq |
cúbica | -5,34 Dq | -5,34 Dq | 3,56 Dq | 3,56 Dq | 3,56 Dq |
antiprisma quadrado | -5,34 Dq | -0,89 Dq | -0,89 Dq | 3,56 Dq | 3,56 Dq |
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente calcular as energias de estabilização (ΔE) segundo a Teoria do Campo Cristalino, em unidades de
, para complexos com metal em configurações
até
. A geometria escolhida é a tetraédrica, em campo forte, então vamos precisar:
- Saber como os cinco orbitais
se dividem em dois grupos na tetraédrica: - Conjunto
(nível mais baixo) com 2 orbitais , cada um a . - Conjunto
(nível mais alto) com 3 orbitais , cada um a .
- Conjunto
- Entender que, em campo forte, vale a regra de Hund modificada: a gente preenche completamente os orbitais de menor energia (aí rola pareamento) antes de cair pro nível alto.
Passo 2
Teoria básica aplicada:
- Cada orbital de energia
contribui com vezes o número de elétrons nele. - No tetraédrico, o conjunto
tem capacidade máxima de 4 elétrons (2 orbitais × 2 spins), e só depois a gente começa a colocar elétrons em . - Logo, pra um estado
: - Se
, todos vão pro nível : - Se
, a gente tem 4 elétrons em e em :
- Se
Passo 3
Vamos calcular então pra cada
de 1 a 9:
-
: cai tudo em ,
-
: ainda em ,
-
: idem,
-
: completa o ,
-
: temos 4 em e 1 em ,
-
: 4 em , 2 em ,
-
: 4 em , 3 em ,
-
: 4 em , 4 em ,
-
: 4 em , 5 em ,
Resposta
Em um tetraédrico de campo forte, as energias de estabilização para
até
são:
d¹: –2,67 Dq
d²: –5,34 Dq
d³: –8,01 Dq
d⁴: –10,68 Dq
d⁵: –8,90 Dq
d⁶: –7,12 Dq
d⁷: –5,34 Dq
d⁸: –3,56 Dq
d⁹: –1,78 Dq
d²: –5,34 Dq
d³: –8,01 Dq
d⁴: –10,68 Dq
d⁵: –8,90 Dq
d⁶: –7,12 Dq
d⁷: –5,34 Dq
d⁸: –3,56 Dq
d⁹: –1,78 Dq