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teoría del campo cristalino, Apuntes de Termodinámica

teoría aplicación campo cristalino

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 14/05/2019

diana-laura-aguilar-huerta
diana-laura-aguilar-huerta 🇲🇽

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Teoría del Campo Cristalino
La Teoría del Campo Cristalino fue desarrollada por los físicos Bethe y Van Vleck y se centra en la
interacción entre los orbitales d del ión central y los electrones compartidos por parte de los
ligandos.
El gran éxito de la TCC fue su aplicación cualitativa con la que se pudo relacionar la química de
coordinación con el color de los compuestos que forma.
Esta teoría establece que en el elemento central del complejo, los electrones de valencia se
encuentran en los orbitales d, los cuales tienen la misma energía, se dice que están degenerados. La
interacción de los electrones debida a la presencia de ligandos, rompe con esta degeneración en los
orbitales del ión central. El desdoblamiento orbital estará relacionado con la geometría de los
ligandos alrededor del ión central.
El caso más común es la geometría octaédrica donde los ligantes están considerados en posición de
los ejes. Por tanto, los orbitales que se encuentren en esta misma posición, sufrirán un aumento de
energía debido a la interacción directa con los ligantes. Del mismo modo, los orbitales que se
encuentren entre los ejes, sufrirán un decremento de energía. Se obtienen así dos grupos de orbitales
con dos energías diferentes.
Los ligantes que provoquen un desdoblamiento orbital grande, reciben el nombre de ligantes de
campo fuerte, quedando los ligantes de campo débil como causantes de un desdoblamiento orbital
menor.
En la siguiente imagen se muestra cómo se produce el desdoblamiento de los niveles de energía de
un ión complejo octaédrico, obtenida de la aproximación de seis aniones, hacia el ión central al que
rodean. La imagen posterior representa la redistribución de determinados electrones de los iones
ligantes, provocada por la diferencia de energía que propicia el desplazamiento de los aniones hacia
el ión central.
Imagen 3.
Imagen 3. Aproximación de los seis aniones a un ión metálico al formar un ión complejo con
estructura octaédrica.
Imagen 4
Imagen 4. Desdoblamiento de los niveles de energía d en la formación de un ión complejo
octaédrico.
La energía de desdoblamiento provoca una ordenación determinada de los electrones, lo cual tiene
unas implicaciones en las propiedades de estos compuestos. La absorción de luz en los compuestos
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Teoría del Campo Cristalino

La Teoría del Campo Cristalino fue desarrollada por los físicos Bethe y Van Vleck y se centra en la interacción entre los orbitales d del ión central y los electrones compartidos por parte de los ligandos.

El gran éxito de la TCC fue su aplicación cualitativa con la que se pudo relacionar la química de coordinación con el color de los compuestos que forma.

Esta teoría establece que en el elemento central del complejo, los electrones de valencia se encuentran en los orbitales d, los cuales tienen la misma energía, se dice que están degenerados. La interacción de los electrones debida a la presencia de ligandos, rompe con esta degeneración en los orbitales del ión central. El desdoblamiento orbital estará relacionado con la geometría de los ligandos alrededor del ión central.

El caso más común es la geometría octaédrica donde los ligantes están considerados en posición de los ejes. Por tanto, los orbitales que se encuentren en esta misma posición, sufrirán un aumento de energía debido a la interacción directa con los ligantes. Del mismo modo, los orbitales que se encuentren entre los ejes, sufrirán un decremento de energía. Se obtienen así dos grupos de orbitales con dos energías diferentes.

Los ligantes que provoquen un desdoblamiento orbital grande, reciben el nombre de ligantes de campo fuerte, quedando los ligantes de campo débil como causantes de un desdoblamiento orbital menor.

En la siguiente imagen se muestra cómo se produce el desdoblamiento de los niveles de energía de un ión complejo octaédrico, obtenida de la aproximación de seis aniones, hacia el ión central al que rodean. La imagen posterior representa la redistribución de determinados electrones de los iones ligantes, provocada por la diferencia de energía que propicia el desplazamiento de los aniones hacia el ión central.

Imagen 3.

Imagen 3. Aproximación de los seis aniones a un ión metálico al formar un ión complejo con estructura octaédrica.

Imagen 4

Imagen 4. Desdoblamiento de los niveles de energía d en la formación de un ión complejo octaédrico.

La energía de desdoblamiento provoca una ordenación determinada de los electrones, lo cual tiene unas implicaciones en las propiedades de estos compuestos. La absorción de luz en los compuestos

de coordinación se debe a la transición de un electrón a un nivel superior. La longitud de onda de luz absorbida, dependerá de la diferencia energética entre los orbitales.

Esta diferencia de energía se encuentra en un intervalo energético visible y por esta razón los compuestos de coordinación poseen colores perceptibles por el ojo humano.

Así, los ligantes de campo fuerte absorberán luz visible de alta energía, azul, por lo que reflejarán luz roja. Lo contrario ocurrirá con los ligantes de campo débil absorberán luz roja, baja energía, por lo que reflejarán luz azul.

Imagen 4