Na teoria eletrostática os metais de transição apresentam valores de energia baixa. Através da teoria do campo cristalino como se corrige essa discrepância?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala que, na teoria eletrostática, os metais de transição mostram valores de energia baixos. A gente vai usar a Teoria do Campo Cristalino para entender e corrigir essa diferença. Para isso, precisamos entender como os elétrons nos orbitais d dos metais de transição interagem com os ligantes ao redor.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que na teoria eletrostática simplificada, consideramos apenas as interações elétricas entre os íons metálicos e os ligantes, mas não levamos em conta a distribuição real dos elétrons nos orbitais d. Isso pode levar a uma subestimação da energia necessária para excitar os elétrons.
Passo 3
A Teoria do Campo Cristalino entra em cena ao considerar que os ligantes criam um campo elétrico que afeta os orbitais d do metal. Esse campo não é uniforme e causa uma separação de energia entre os diferentes orbitais d. Por exemplo, em um ambiente octaédrico, os orbitais
e
ficam em um nível de energia mais alto (chamados de
), enquanto os
,
e
ficam em um nível mais baixo (chamados de
).
Passo 4
Essa separação de energia (
) explica por que os metais de transição têm energias de absorção específicas, que não são previstas pela teoria eletrostática simples. Com a teoria do campo cristalino, a energia entre os orbitais d é ajustada corretamente, refletindo as interações reais no complexo.
Passo 5
Além disso, a teoria do campo cristalino ajuda a explicar propriedades magnéticas e cores de complexos metálicos, que também não são bem explicadas pela teoria eletrostática. Isso acontece porque a distribuição dos elétrons nos diferentes níveis de energia influencia diretamente essas propriedades.
Resposta
Então, resumindo, a Teoria do Campo Cristalino corrige a discrepância dos baixos valores de energia na teoria eletrostática ao considerar a separação de energia dos orbitais d dos metais de transição devido ao campo elétrico criado pelos ligantes. Isso proporciona uma descrição mais precisa das propriedades eletrônicas dos complexos metálicos.