Teoria del campo cristalino 2.ppt

7/24/2019 Teoria del campo cristalino 2.ppt

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Teora del Campo

Cristalino


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Teora de campocristalino

La magnitud del campo cristalinodetermina la magnitud de las

repulsiones electrostticas

Supone que la unin metal-ligando espuramente inica por lo de carcterelectrostticoTrata a los tomos del ligando y el metal

como cargas puntuales no polarizablesPropone que cuando se acercan losligandos stos crean un campocristalino de repulsin sobre el tomodel metal que produce orbitales ddegenerados


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Teora del Campo Cristalino

Supone que la interaccin entre el metal

central y los ligantes es puramenteelectrosttica.

Considera a los ligantes como cargaspuntuales que se acercan al metal central.


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Orbitales d

Hay dos tipos de orbitales d.

Los que tienen concentrada la densidad

de carga sobre los ejes de coordenadas.

Los que tienen concentrada la densidad

de carga entre los ejes de coordenadas.


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Orbitales d


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Si las cargas se acercaran al metal de

forma esfricamente simtrica

Campo octaedrico!"C#$%

&nerg

a

'n metlico libre

&nergia de orbitales (d) en

un campo ligando


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-

-

-

-

-

-

+

z

y

x

La presencia del ligandoproduce una perturbacin en

los orbitales d

Los orbitales d ms afectados

sern losdx2- 2 los dz2


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Desdoblamiento de los orbitales d,debido a la presencia de un campo

octadrico


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Los egse

vern ms

afectados por

las cargas

que los t2g

Campo octadrico


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Campo octadrico

Los orbitales eg tendrn mayor energa con

respecto al campo esfrico y los t2gmenor

Metallibre

Orbitales d del

metal en presencia

de las cargas

Desdoblamientooctadrico

&nerga


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0cristalino. Es la energa asociada a laseparacin de nieles y es proporcional ala fuer!a del campo cristalino

Energ

a

0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

t"g

eg


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&nerga de estabili*acin del campo

cristalinos

+iferencia en energa entre un ,ipottico

campo esfrico y el campo cristalino generado

por los ligantes.


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Energa de estabili!acin del campocristalino

Ener

ga

0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

t"g

eg

Se asigna el alor de $"%&'estabili!acin( acada electrn t"gy una ariacin de energa de

)*%&'desestabili!acin( a cada electrn eg. La

suma de las energas de todos los electrones esla EE++.


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Configuracioneselectrnicas


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0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

eg 0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

t"g

eg

t"g

Campo dbil

Campo fuerte

Octadrico d-/012$345-

'guales+istintas


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Campo dbil Campo fuerte

d1

d2

d$

d

3


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Compuestos de coordinacin

octadricos

Co6$708

Octadrico

9aramagntico

Co!"H0%$70:

Octadric

o+iamagntico


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'ndique el n;mero de

coordinacin y eln;mero de o1 6e!C"%$7

?9d!"H0%/Cl/7

?Cr!en%/6/7"O0

Cul es la diferencia entre un compuesto decoordinacin de alto espn y uno de bajo espn@


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0d!"d#"$y"

d#y dy! dy!

eg0

d!"d#"$y"

d#y dy! dy!

t"g

eg

t"g

t2g lto espn

Co!"#$% & '

Compuestos de coordinacin octadricos

Campo dbil

(t2g)*

(eg)2

Campo fuerte

t2g+a,o espn

Co(-.$)"#$/ 0 '

(t2

g)"


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Compuestos de coordinacin octadricos

Los Aalores tpicos de son de entre /- y

4- Bcalmol.

&n algunos casosD las energas de

apareamiento pueden estar entre 1- y

3- >calmol.


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Campo dbil octadrico

1lectronesd

Configu%racin

1lectronesdesaparea%

dos

3 t2g3

3

2 t2g2 2

$ t2g

$ $

* t2g$eg

3 *

4 t2g$eg

2 4

1lectronesd

Configu%racin


dos

" t2g*

eg2

*

5 t2g4eg

2 $

6 t2g

"eg

2 2

7 t2g"eg

$ 3

38 t2g"eg

* 8


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Campo fuerte octadrico

1lectronesd

Configu%racin


dos

3 t2g3

3

2 t2g2 2

$ t2g

$ $

* t2g* 2

4 t2g4 3

1lectronesd

Configu%racin


dos

" t2g"

8

5 t2g"eg

3 3

6 t2g

"eg

2 2

7 t2g"eg

$ 3

38 t2g"eg

* 8


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Campo dbil octadrico

1lectronesd


dos

3 395$ 3

2 296$ 2

$ $965 $

* *978 *

4 4972 4

1lectronesd


dos

" *978 *

5 $965 $

6 296$ 2

7 395$ 3

38 8 8


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Campo fuerte octadrico

1lectronesd


dos

3 395$ 3

2 296$ 2

$ $965 $

* 296$ 2

4 395$ 3

1lectronesd


dos

" 8 8

5 395$ 3

6 296$ 2

7 395$ 3

38 8 8


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Campo tetradrico

Orbitales d del

metal enpresenciade las cargas

Los orbitales t2gtendrn mayor energa con

respecto al campo esfrico y los egmenor


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Campo cuadrado

Octadrico Cuadrado


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Desdoblamiento en un campo

cuadrado


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Tetradrico

eg

t2g


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Calcular los momentos magnticos de

campo dbil y campo fuerte para lasdistintas configuraciones de los

compuestos de coordinacin tetradricos.


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Campo dbil tetradrico

1lectronesd

Configu%racin


dos

3 eg3

3

2 eg2 2

$ eg

2t2g

3 $

* eg2t2g

2 *

4 eg2t2g

$ 4

1lectronesd

Configu%racin


dos

" eg$

t2g$

*

5 eg*t2g

$ $

6 eg

*t2g

* 2

7 eg*t2g

4 3

38 eg*t2g

" 8


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Campo fuerte tetradrico

1lectronesd

Configu%racin


dos

3 eg3

3

2 eg2 2

$ eg

$ 3

* eg* 8

4 eg*t2g

3 3

1lectronesd

Configu%racin


dos

" eg*

t2g2

2

5 eg*t2g

$ $

6 eg

*t2g

* 2

7 eg*t2g

4 3

38 eg*t2g

" 8


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La mayor parte de estas especies umicascomple-as son coloreadas. El color se debe,normalmente, a trnsitos d$d, y las energas $ ypor tanto el color$ se relaciona con los ligandos,el catin central y la carga o estado deo#idacin del mismo. ormalmente los cationes

d0, al no poder presentar trnsitos d$d sonincoloros. /ero ay mucas e#cepciones, ya ueotro tipo de trnsitos denominados detransferencia de carga caen dentro del isible

'de *10 a 210 nm, es decir de *."2 a ".0 e3, o loue es lo mismo de "4*"0 a 5"1"0 cm$5 , oseadesde 5265 a 504& 78%mol( y son responsablesdel color.

CL!


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CL!Los electrones t"gdel comple#o pueden ser

excitados a uno de los orbitales egsi esteabsorbe un $otn de energa igual a %&

Por lo tanto puede usarse la longitud de ondaabsorbida para determinar el desdoblamiento

del campo cristalino por un ligando

% ' ()

'(c*+, mayor % debern absorber radiacin de altaenerga y ba#a longitud de onda


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0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

t"g

eg

0

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

t"g

eg


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[Ti(H2O)6!+


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"l color

La substancia

absorbe aqu

Se Ae de este

color


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CL! .../

0$ecto del


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d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

d!"d#"$y"

d#y dy!dy!

d!"d

#"$y"

d#y dy!dy!

0$ecto delligando

[Cr F6]-3

Verde [Cr (H2O)6]+3

Violeta[Cr (NH3)6]

+3

Amarillo[Cr (CN)

6]-3

Amarillo

Ener

a


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S0!.00SP0CT!12.3.C,

.-45r- 4Cl- 4 6- 47-

47"7" 4879 4 en 4 8"

-

4C8-

,umenta la $uerza del

campo


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Serie espectroqumica

&l ligante es el culpable de que se apareen o nolos espines.

Serie espectroqumica !orden creciente de fuer*a

para aparear a los electrones%=

'8E Fr8E Cl8E 68E OH8E H/O E &+TG E "H0E "O/8


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0stas teora permite explicar la serie

espectroqumica en $uncin de considerar alos ligandos con sus orbitales y no comocargas puntuales

Teora del campo de

ligandoLa teora del campo ligando sugiere que lasinteracciones entre el ion central y losligandos se e$ect:an por enlacesparcialmente co;alente

,demas de las consideraciones es realizadaen TCC incluye los enlaces metal-ligandosigma


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Propiedades del

ligando

Capacidad de $ormar uniones , mayor capacidad para $ormar uniones

> mayorseparacin

?ensidad de carga, mayor densidad de carga > mayor separacin decampo

?isponibilidad de pares libres2n solo par electrnico distorsiona mas que dosun solo par se orienta me#or para $ormar elenlace/

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