Teoria do Campo Cristalino e Teoria do Orbital Molecular

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Os ligantes que provocam apenas um pequeno grau de desdobramento do campo cristalino são designados ligantes de campo fraco. Ligantes eu provoca um grande desdobramento são denominados ligantes de campo forte. A maioria dos valores de ∆ se encontra n faixa de 7.000 a 30.000 cm-1. Os ligantes mais comuns podem ser dispostos em ordem crescente em relação ao grau de desdobramento do campo cristalino ∆. A sequência permanece praticamente constante para os diversos metais e é denominada série espectroquímica.

Serie espectrouímica

Ligantes de campo fraco

I- - 2- -3- - - 2O 3 e piridina) 2-- Ligantes de campo forte,

Em que quanto mais forte for o ligante, maior será a coloração visualizada, e se o ligante for de campo fraco, este possuirá uma coloração mais fraca (BROWN, 2005; LEE, 1999).

Teoria dos Orbitais moleculares

São integralmente consideradas nessa teoria tanto as contribuições covalentes como as iônicas. Embora essa teoria, provavelmente, seja a melhor para tratar a ligação química, ela não substitui totalmente as outras teorias. Isso porque os cálculos quantitativos envolvidos são difíceis e demorados, implicando no uso de computadores por tempos muito prolongados.

A (TOM) teoria dos orbitais moleculares surgiu como mais uma ferramenta para explicar a formação das ligações químicas, assim como, teoria da ligação de valência, hibridização. Porém tem suas bases amparadas pelas funções de ondas advindas da mecânica quântica a qual ofereceu todo o respaldo para essa teoria. A teoria se baseia na mecânica ondulatória, e tem assim a desvantagem de não permitir o cálculo direto das entalpias de formação e das energias de ligação. Na verdade a TOM, simplesmente explica a existência do orbital na molécula, quando os orbitais atômicos (Aos) se unem eles desaparecem completamente originando 2 orbitais moleculares, o que dá o direito a esta molécula de possuir uma nova configuração eletrônica. Um orbital é um lugar do espaço onde é provável que o elétron seja encontrado, sem dúvida está é boa nova que nos trouxe a mecânica quântica, promovendo a combinação matemática das funções de onda dos AOs e como resultado obtém-se as novas funções de onda denominadas orbitais moleculares (MOs). Uma dessas funções é de subtração e a outra de adição, visto que o resultado dessa combinação é igual a outras duas combinações podemos claramente dizer a função de onda adição fornece um MO ligante e a subtração fornece um MO antiligante são representados pelas letras gregas σ e π, este método de combinação é conhecido como LCAO (combinação linear de orbitais atômicos). A TOM é uma das teorias que mais obteve sucesso na explicação das ligações químicas, sendo ela quem provou que a molécula de oxigênio é paramagnética, em virtude de possuir dois elétrons desemparelhados nos orbitais antiligantes.

É impossível explicar a existência de forças de atração entre o metal e os ligantes em tais complexos utilizando a teoria do campo cristalino, por causa da existência de cargas no metal. As ligações π também ajudam a explicar a posição de alguns ligantes na série espectroquímica. Ocorrem dois casos :

- Ligantes que atuam como receptores π, recebendo elétrons do metal central. Os exemplos incluem CO,CN-,NO+ e as fosfinas.

- Ligantes que atuam com doadores π e transferem densidade eletrônica do ligante ao metal por meio de interações σ bem como por meio de interações π. Ligações π dessa natureza geralmente ocorrem nos oxoíons de matais de elevados estados de oxidação, por exemplo [MnVII O4]2- E [CrVI O4]2-.

Receptores π

Ligantes tis como CO,CN- e NO+ possuem orbitais p vazios, com simetria adequada para interagir com os orbitais t2g do metal, formando ligações π. Esse fenômeno é comumente denominado retrodoação.

Doadores π

O ligante possui orbitais π preenchidos que interagem com os orbitais t2g dos metais, formando uma ligação π. Logo, há transferência de densidade eletrônica do ligante para metal. A ligação σ também transfere uma certa densidade eletrônica para o metal. Esse tipo de complexo é favorecido quando o átomo central se encontra num elevado estado de oxidação, e estiver com “deficiência” de elétrons.

Conclusão

Os espectros eletrônicos de íons e complexos de metais de transição são observados nas regiões do visível e do ultravioleta, estes espectros de absorção informam sobre o comprimento de onda da luz absorvida, ou seja, o desdobramento do campo cristalino ∆o. Estas transições eletrônicas são de alta energia, tal forma, que as outras transições envolvendo energias menores, como transições vibracionais e rotacionais ocorrem simultaneamente (LEE, 1999).

A teoria dos orbitais moleculares explica portanto, as propriedades magnéticas e os espectros dos complexos tão bem quanto a teoria do campo cristalino. Ambas as teorias se baseiam em dados espectroscópicos para se determinar o valor de ∆0. Qualquer uma das duas teorias pode ser empregada, dependendo de qual é a mais conveniente.

Referências bibliográficas

- BROWN, T.L., et.