Teoria do Campo Cristalino TCC - Ligações em Compostos de Coordenação

DISCIPLINA QUÍMICA INORGÂNICA 3 GQB030 Curso Química Industrial Docente Prof Dr Gustavo Von Poelhsitz 240924 Aula 10 Teorias de ligação nos compostos de coordenação Teoria do campo cristalino TCC TEORIA DO CAMPO CRISTALINO Stage I Stage II Stage III Stage IV Mⁿ 12e Mⁿ rML 2e 2e 2e 2e 2e Mⁿ rML 2e 2e 2e 2e 2e 2e Stage I Stage II Stage III Stage IV Mⁿ 12e Mⁿ rML b E 0 I II III IV dx² dx²y² eg 35 Δ₀ Barycenter Δ₀ 25 Δ₀ t2g dxy dyz dxz t2g ek Δ₀ t2k Ligação nos complexos dos metais do bloco d TCC Os orbitais d Desdobramento dos orbitais d na coordenação octaédrica Desdobramento dos orbitais d na coordenação octaédrica O parâmetro de desdobramento do campo cristalino o Complexos de alto e baixo spin energy Δ P Δ P Complexos de alto e baixo spin de íons d5 Complexos de alto e baixo spin de íons d7 Complexos de alto e baixo spin de íons d6 Energia de estabilização do campo cristalino EECC x energia de emparelhamento EP Configurações eletrônicas para íons dos metais de transição em campo octaédrico elétrons 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 configuraçãon t2g 1eg 0 t2g 2eg 0 t2g 3eg 0 t2g 4eg 0 t2g 3eg 1 t2g 5eg 0 t2g 3eg 2 t2g 6eg 0 t2g 4eg 2 t2g 6eg 1 t2g 5eg 2 t2g 6 g 2 t2g 6eg 3 t2g 6eg 4 Parâmetros de desdobramento do campo cristalino o para complexos ML6 Table 65 Ligand field splitting parameters Δ0 of ML6 complexes Ions Ligands Cl H2O NH3 en CN d3 Cr3 137 174 215 219 266 CrF63 Green CrH2O63 Violet CrNH363 Yellow CrCN63 Yellow Red 750 400 Violet 430 Blue 480 Green 560 Yellow 590 Orange 630 Solução de TiH2O63 max 493 nm Ti3 d1 Considerando que para o caso d1 o corresponda ao max calcule o valor de o em cm1 e em kJmol1 max 493 nm Conversão nm para cm1 1 nm 1 x 109 m 1 x 107 cm 493 nm x 1 x 107 cmnm 493 x 105 cm 1 493 x 105 cm 20284 cm1 1 cm1 1196 x 103 kJmol1 20284 cm1 x 1196 x 103 kJmol1 2426 kJmol1 cm1 Compare o valor da energia da transição dd com os valores típicos das energias de dissociação de ligações covalentes Solução de TiH2O63 Aumento da energia Aumento da energia Fiquem atentos na unidade do eixo x nos espectros UVvis FATORES QUE INFLUENCIAM o 1 Natureza dos ligantes série espectroquímica 2 A carga do íon metálico 3 O período em que o metal d se encontra 3d 4d ou 5d CoNH362 10100 cm1 491 407 297 260 FATORES QUE INFLUENCIAM o 1 Natureza dos ligantes série espectroquímica Série espectroquímica simplificada X O N C Soluções de complexos de CoIII com diferentes ligantes A imagem vinculada não pode ser exibida Talve A imagem vinculada não pode ser exibida Talve Roda das cores Quais os possíveis ligantes correspondentes a cada solução Color Absorption of Co3 Complexes The Colors of Some Complexes of the Co3 Ion Complex Ion Wavelength of light absorbed Color of Light Absorbed Color of Complex CoF6 3 700 nm Red Green CoC2O43 3 600 420 Yellow violet Dark green CoH2O6 3 600 400 Yellow violet Bluegreen CoNH36 3 475 340 Blue violet Yelloworange Coen3 3 470 340 Blue ultraviolet Yelloworange CoCN6 3 310 Ultraviolet Pale Yellow aumento da força do ligante The complex with fluoride ion CoF63 is high spin and has one absorption band The other complexes are low spin and have two absorption bands In all but one case one of these absorptions is in the visible region of the spectrum The wavelengths refer to the center of that absorption band 31 Cores absorvidas x cores observadas Absorbed colors Absorbing species Observed color of transmitted light Wavelength nm Wavenumber 103 cm1 CrCl2H2O4 CuNH34 2 CrH2O63 Cr2O72 CrO42 Solution colour when light in the region above has been absorbed ultraviolet visible region infrared violet indigo blue bluegreen green yellowgreen yellow orange red purple violet indigo blue bluegreen yellow yellow orange red purple violet indigo blue bluegreen FATORES QUE INFLUENCIAM o 2 A carga do íon metálico Efeitos do estado de oxidação do metal e do ligante na cor dos complexos Valores de o para complexos MNH363 M Co Rh e Ir FATORES QUE INFLUENCIAM o 3 O período em que o metal d se encontra 3d 4d ou 5d Ordenamento dos íons metálicos de acordo com o desdobramento do campo cristalino para o mesmo ligante Por exemplo complexos do tipo MH2O6n FeH2O63CoH2O62 NiH2O62 CuH2O62 ZnH2O62 Ni2 Cu2 Co2 Fe3 Cor da solução A parte visível do espectro eletromagnético EECC para configurações dn em complexos octaédricos Os termos P foram incluídos onde apropriado Complexos octaédricos de alto e baixo spin são mostrados somente onde a distinção é apropriada EECC EECC EECC é a diferença de energia entre os elétrons d em um campo cristalino octaédrico e os elétrons d em um campo cristalino esférico alto spin campo fraco baixo spin campo forte