Complexos - Parte 5 - Teoria do Campo Cristalino - Parte A

E aí galera tudo bom então hoje a gente vai concluir a parte básica do estudo dos compostos de coordenação na última aula a gente viu a parte da teoria da ligação de Valencia a gente vê o que era uma teoria que ela conseguiu explicar de certa forma a hidratação o a geometria dos compostos de coordenação e você tinha uma noção mais ou menos do comportamento magnético do elemento agora quais eram as falhas dela ela não consegui explicar a mudança de cores quando você tem os complexos quando você troca os ligantes ela não consegue explicar o

porquê que tem essas mudanças de cor e também ela não explica por que que é aquele ligante o cianeto ele consegue emparelhar os elétrons de dos metais enquanto que os alentos não conseguiram então hoje a gente vai começar uma nova teoria para tentar explicar essa questão das cores das propriedades magnéticas que é chamada a teoria do campo cristalino segundo essa teoria do campo cristalino quando você tem um nham metal o Olá não seja ele tá sem nenhum um ou nenhuma molécula perto dele ele vai ter os orbitais de degeneração isso é que a gente veio

quando faz a distribuição eletrônica a gente desenha aquela cinco caixinhas juntas quando elas são juntas significado as tem o mesmo nível de energia ou seja elas estão degenerados à medida que os ligantes se aproximam vai haver um aumento de energia que é visto aqui nessa transição quando efetivamente as ligações são feitas ocorre uma perda de degenerescence que significa isso os orbitais eles vão se diferenciar a energia vão se diferenciar como professor vai depender da geometria no complexo Por exemplo quando a gente tem um complexo que é octaédrico você vai ter uma energia de repulsão entre

os elétrons da ligação coordenada com os orbitais dele aí essa energia de repulsão usuário o que tiverem nuvens eletrônicas próximo da ligação eles vão ficar com a energia mais alta do que os outros por exemplo no caso do concurso octaédrico as ligações elas são feitas no eixo x y e z Então os orbitais que tem nuvem eletrônica nos eixos eles vão ter o maior meter energia quem extensão habitais o dese dois e você vê a maior parte da nuvem fica no eixo Z e você vai ter essas rosquinhas aqui que intercepta os eixos x e

o outro Orbital que fica em cima dos eixos vai ser uma brutal de x 2 menos y dois então esses orbitais vão ficar com mais energia que os outros como agora a gente vai ter esses dois orbitais com mesma energia e maior assimetria desse sabe tá gente vai chamar de simetria é G no caso os outros três eles vão ficar com o mesmo valor de energia que vai ser o de X Y ou dxz o y z vou ficar com o mesmo energia Só que mais baixo do que os orbitais é G como são agora

três orbitais de mês energia a simetria vai ser ter LG tem porque é triplo triplamente degenerado no caso do Egito é porque é duplamente degenerado Então você agora tem orbitais D com dois patamares de energia diferente esse valor de energia do campo esférico que quando as ligações ainda não estão completamente feitas ele vai ser chamado de Baricentro ou seja ele é a média aritmética de energia quando você tem a quebra da janela Essência você vai ter o que a gente chama de desde dobramento do campo cristalino e vai ser essa diferenciação de energia então no

caso em relação ao Baricentro a variação de energia para baixo do t2g vai ser de 0,4 do valor da do desdobramento do campo cristalino e já o aumento de energia do RG vai ser de 0,6 vezes o desdobramento do campo cristalino Professor esse desdobramento do campo cristalino Ele é igual para qualquer complexo não é diferente como se fosse uma assinatura de Identificação do complexo e quais são os fatores que vão influenciar a gente vai lembrar aqui quando a gente tem a equação de quanto que a energia da transição eletrônica ela vai ser a constante de

Planck vezes a velocidade da luz dividido pelo comprimento de homem quando você tem esse daqui quanto maior for a energia da transmissão eletrônica menor vai ser o comprimento de onda e no caso dos complexos essa transição eletrônica ela pode o corrente os orbitais bebê então quanto menor for o comprimento de onda maior vai ser a separação de energia entre os hospitais de quais são os fatores que o influenciam nisso Professor primeira coisa é a força dominante se você troca o ligante você vai mudar o espaçamento dos orbitais bom então por exemplo quando você tem um

complexo de cromo 3 com hexafluoro ele vai ficar com um comprimento de onda de transmissão eletrônica de 667 nomes se você trocar pela água o que que acontece vai baixar para 560 do meu número se você trocar por cianeto vai baixar por 376 nomes quando você abaixa aqui o comprimento de onda você vai provocar um aumento na energia da transição essa energia que ela vai estar em quilojoules por mol então a força do ligante ela vai influenciar na separação de energia dos orbitais dele ligantes que separam mais a energia são chamados de ligantes de Campo

forte e os que separam menos são chamadas ligante de Campo fraco quanto maior a força do ligante maior separação menor comprimento de onda professor é só força dominante que eu conhecia não e o número de oxidação do Metal também por exemplo aqui a gente tem dois ex água complexo você tem com carga mais três do Cromo e carga mais dois do Cromo quanto maior número de oxidação menor o comprimento de onda porque devido ao fato do raio Chrome 3 + C menor do que o raio Cromo dois mais então o número de oxidação maior ele

vai provocar um aumento dessa diferença de energia dos orbitais D Professor Esses são os dois únicos fatores que vão influenciar não também tem a questão da geometria do complexo vai ser Outro fator que vai influenciar também nessa transição ela é do ano que a gente vai ver no final então gente quê que acontece a gente já veio que quando você muda o ligante você vai mudar a diferença de energia entre os hospitais de e isso vai provocar uma mudança do comprimento de onda da transmissão eletrônica significa que para cada elegante você vai ter um comprimento

de onda ou seja uma coisa é menstruação Oi e essa cor de absorção ela vai influenciar na Cohab ser vada do complexo Por exemplo quando você tem um complexo formado os seios gigantes água e níquel ele vai ter uma cor esverdeada Se você olhar para cor que tá sendo absorvida dele 720 nós vamos estar por aqui ó na região do vermelho eu sou você está absorvendo bem doido por quê que eu tô enxergando um beijo porque a cor que você observa é o oposto da Computação absolvida então se você tá em 720 nomes aqui é

o limite do espectro visível 760 no caso o vermelho vai terminar em620 então ele vai estar absorvendo mais ou menos nessa região como é que eu vou determinar a cor que vai ser observada você vai achar a pouco do lado oposto desse disco de cores que a conhecido como disco de Newton Então você vai passar pelo diâmetro aqui não tá bem instalado certo e você vai ver a cor aqui e bateu no verde é justamente a pouco você está observando vamos verde que tá pouco mais próximo do azul Então esse complexo ele vai ser observado

Verde por conta de satisfação não vem mesmo quando você troca o ligante água pelo etilenodiamino que que vai acontecer uma comprimento de onda ele vai para 545 porque eu etilenodiamino ele é um ligante de Campo mais forte também diminuiu o comprimento de onda 544 nanômetros ele vai ser em que região do espectro ele vai ser aqui no verde ó se você agora tá observando no verde 1545 tá bem aqui como se fosse um verde limão em vez mais próximo do Amarelo então ele vai estar mais ou menos nessa região aqui e você fizer a mesma

coisa que você vai encontrar você vai encontrar que a cor observada vai estar na região do violeta não é por isso que acaba observada para esse complexo vai se ver o letra então e o comprimento de onda absorvido eu posso saber quando complexo você vai ter uma boa noção disso lembrou esse disco de Newton aqui ele não está escalado corretamente isso aqui é só um disco qualitativo ele vai estar com mais ou menos Canario é igual e essas áreas não são igual Se você olhar aqui para o especto a área do vermelho é muito maior

então ele tá fora de escala para saber a coisa você teria que usar um disco melhor escalonado então se você olhar aqui por exemplo complexo de cromo com amônio qual será a cor desse complexo Professor como é que eu sei o comprimento de onda absorvidos pelo complexo através de um experimento chamado espectroscopia na região do ultravioleta-visível então ele vai te dar quais os comprimentos de onda que estão sendo absorvidos por aquele composto na região do ultravioleta e na região visível no caso das cores a gente vai se interessar mais pela região do visível que varia

de 400 há 700 meu nome Então vou marcar aqui ó ó e aqui para cá é região visível e daqui para cá é região do ultravioleta beleza Professor Então já determinei que quem é região visível Então como é que funciona essa questão do espectro o espectro ele mede a intensidade de absorção seja quanto mais para cima nesse caso você vai ter maior absorção do composto nesse caso né que ele tava estou vendo mais ele tava sofrendo mais nessa região aqui professor e essa região se refere aqui comprimento de onda vamos olhar é só você traçar

até a linha de baixo na linha de baixo você vai observar o comprimento de onda aqui é 400 e nome que isso aqui é 600 ele tá um pouquinho abaixo de 500 a gente pode até chutar Como se eu tivesse próximo de 475 só está absorvendo e475 475 ele vai estar mais ou menos na metade do azul se tiver aqui mais ou menos na metade mas é um pouquinho mais próximo do verde mas é quase na metade se você fizer a transição aqui para o lado oposto você encontraria alguma cor próximo do laranja e do

vermelho e qual é a cor desse complexo será que a gente vai acertar ele é laranja porque porque ele tá absorvendo um azul Então tem que enxergar a Copa esta ele não quer dizer que eu complexo ele vai absorver um comprimento de onda máximo esse comprimento de onda máxima com ele terminar a cor dele às vezes ele vai absorver até em dois comprimentos de onda máximos por exemplo esse complexo aqui de água initio que a gente já sabe a cor dele que a gente já viu antes que que acontece se você marcar aqui é a

região do visível de 400 até 700 no nome de aproximadamente o que que você vai observar ele vai ter dois Picos Não nessa região aqui é um pouquinho abaixo do 700 a gente pode colocar como se fosse 680 mais ou menos e um outro pico aqui O que é mais ou menos na região do 620 tão onde é que ele está absorvendo vamos procurar aqui 680 é no vermelho e quando você tem outro pico ele vai estar em620 isso aí 120 é non laranja já na interseção do vermelho com laranja então o que que vai

acontecer você vai ter duas cores absorvidas Então você vai ter duas cores observadas eu só voltei duas cores observadas vale só que o seu olho ele não vai conseguir distinguir as duas cores vai enxergar só uma mistura delas então se ele está absorvendo no vermelho a gente vai enxergar no verde se ele vai ter uma benção leve no laranja você vai estar observando o que Azul então se você ta observando duas cores você vai chegar a mistura esse disco aqui ele serve para você perceber a mistura das cores então se você Tá misturando azul com

verde e você vai enxergar essa cozinha aqui que é chamar de se ano então é por isso que esse complexo ele vai ter essa cor como absorção do vermelho é mais forte o vejo ele acaba predominando um pouquinho mais nesse tom de se ano Beleza então por isso os ligantes eles podem ser classificados como ligante de Campo fraco ligante de Campo médico e ligando fica por forte Quem são os ligante de Campo fraco os ligantes de Campo fracos são os haletos normalmente os ligantes de Campo médio são normalmente moléculas que tem pares de elétrons sobrando

que dá para fazer apenas uma ligação Sigma por exemplo a água amônia e atileno de amina e aqui você tem um ligante de Campo forte Quem são os eu netu o monóxido de carbono eles vão ser ligantes de Campo forte Então essa série aqui é chamado de série espectroquímica ela vai te dizer a ordem de crescimento na força do e nesse caso o mais forte amor nosso de carbono e o mais fraco é o deitamos o crescimento ele vai variar do eu dentro para o monóxido de carbono e isso vai influenciar o preenchimento dos elétrons

nos orbitais dele para entender um pouco mais eu vou explicar para vocês agora o chama multiplicidade de spin que que a multiplicidade de spin ela vai ser duas vezes a chama dos spins mais um prazer quando você tem essa distribuição eletrônica que quanto é que vai ser a multiplicidade de spin a gente vai colocar o primeiro como sendo mais meio e o segundo como sendo menos um meio então você vai somar os valores de espinha aqui você vai ter cinco vezes um meio menos um meio o aço 5 elétrons com spins mais meio menos o

único Alerta que está com Steam para baixo isso aqui vai dar o que cinco vezes meio cinco meses menos um mês vai dar 4 mês Os dois estão poder a multiplicidade de spin aqui essa multiplicidade de espinha ela vai ser duas vezes dois mais um ou seja cinco você quer chamar de ir inteiro quando você tem os ligantes de Campo forte que é que eles fazem eles vão separar mais os orbitais D então um fato de eles estarem mais separados na hora que você vai preencher os alertas eles não conseguir a regra de Randy no

sentido de preencher primeiro um em cada e depois a parte que tem todo mundo com um aí que você coloca o segundo elétron nesse caso ele não vai seguir porque por causa da separação de energia a separação de energia vai ser tão alta e ele vai preferir colocar os elétrons emparelhados Primeiro só que você vai ter uma configuração desse é isso esse estado aqui se você fizer o cálculo da multiplicidade de spin você vai ter três espinhos para cima e três skins para baixo em todos os spins vai ser zero EA multiplicidade de spin vai

ser duas vezes eram mais um é chamado de singleto então um ligante de Campo forte ele vai gerar uma menor multiplicidade de spin por isso que esse complexo são chamados compressas de baixo espinho o ligante de Campo fraco Ele não consegue emparelhar os Alex ele segue normalmente a regra de Randy como se tivesse desse jeito se eu utilizar a energia de separação dos orbitais D ele vai ficar desse jeito aqui então você vai ter o maior número de elétrons desemparelhados portanto você vai ter uma maior multiplicidade de spin então é por isso que quando você

tem um ligante de Campo fraco Você tem um complexo de auto spin e quando você tem um ligante de Campo forte você vai ter um complexo de baixo Spin então Professor como é que fica essas configurações eletrônicas para os ligantes de Campo forte o seguinte de Campo fraco e quando você tem os orbitais as configurações D1 D2 e D3 você não vai ter diferença de preenchimento o que quando você tem os orbitais t2g e é G no caso do complexo octaédrico usa orbitais t2g eles são preenchidos primeiro a diferença ela só passa a surgir dou

de quatro até o de sete por quê Porque aí você vai ter recepção do quarto Eletro se você tiver um ligante de Campo fraco você vai ter um complexo de auto Spin que aquele que tem o maior número de elétrons emparelhados então na configuração de quatro Primeiro vai ser preenchido o hospital RG e quando você tem um ligante de Campo forte como ele vai ter um maior pendência até ela é Trans pareados ele vai obedecer o que ele vai preferir emparelhar o elétron a preencher o orbital é G Então vai ter essa diferença de preenchimento

no 25 de auto Spin o quinto elétron entra no LG hino de cinco no complexo de baixo Spin e ele também vai preencher o t2g não venceu o que que vai acontecer você vai ter no caso do alto espinho sexta lá tentando em baixo tá você vai ter uma espécie nesse caso para magnética E no caso do baixo espinho você vai ter uma espécie que é dia magnética com seis Alex todos emparelhados nos orbitais t2g quando você tem o de sete você vai ter três elétrons desemparelhados no caso do alto spin e você só vai

ter um elétron desemparelhado no caso do baixo espinho a partir do de 8 em diante você já vai ter as duas configurações iguais Independente se você tiver um ligante de Campo forte e um ligante de Campo fraco para um complexo do tipo octa