Teoria Del Campo Cristal

Teoría del Campo Cristal

La noción básica de la Teoría del Campo Cristal fue

desarrollada por Bethe en 1929 como una

aplicación de la mecánica cuántica.

Penney, Schlapp y Van Vleck reconocieron la aplicación de esta idea en las propiedades espectrales y magnéticas de los complejos de metales de transición.

Teoría del campo cristal y del

campo ligando Las bases de la teoría del campo cristal y del campo ligando se

encuentran en las propiedades del conjunto de los 5 orbítales d.

La teoría del campo ligando permite correlacionar las propiedades físicas de los compuestos de coordinación con la naturaleza y la posición de los ligandos alrededor del ion central.

PROPIEDADES FÍSICAS AFECTADAS POR EL AMBIENTE DE LOS LIGANDOS:

Termodinámicas

Estructurales

Espectros electrónicos

Propiedades magnéticas.

Teoría del campo Cristal

Cada una de las seis cargas negativas

crea un potencial electrostático:

Na

Cl

Cl

ClCl

ClClCl

Na

Na

NaNa

NaNa

V(i;x,y,z)=e/r(i;x,y,z)

6V(x,y,z)=∑V(i;x,y,z)

i=1

Co

Entorno octaédrico Oh

TEORÍA DEL CAMPO CRISTALINO

dz2

dx2-y2Se desestabilizan

Se estabilizandxydxzdyz

y

x

z

y

x

z

ENTORNO Oh

Energía de los orbítales d en

un campo octaédrico

dz2

dx2-y2

eg

dxy

dxz

dyz

t2g

Se desestabilizan

Se estabilizan

Energías de los orbítales “d”

en un campo cristal octaédrico

__ __ dx2-y2 , dz2 (eg)

6Dq

_ _ _ _ _ 10Dq

4Dq_ _ _ _ _

__ __ __ dxy,dxz,dyz (t2g)

Ion Libre Mn+ Ion Mn+ en Ion Mn+

campo esférico en un campo

Octaédrico

Entorno En campo

esférico octaédrico

eg

t2g

Energía de los orbítales d en un campo octaédrico

y

x

z

ENTORNO Td

Se estabilizandz2

dx2-y2

Se desestabilizandxydxzdyz

ENERGIA DE LOS ORBITALES d EN UN CAMPO

TETRAÉDRICO

Entorno En campo

esférico tetraédrico

t2

e

Energía de los orbítales d en un campo tetraédrico

Desdoblamiento de los orbitales d

en un campo Oh y Td

eg __ __

__ __ __ t2∆o ∆t

__ __ __ __ __

__ __ e

t2g __ __ __

Oh ion libre Mn+ Td

Complejos Cuadrados Planos

ENTORNO D4h-pc

y

x

zSe estabilizan los orbitalesque tienen componente z

dxz dyz dz2

Se desestabilizan los orbitalesque tienen componentes x e y

dxy dx2-y2

Complejos Cuadrados Planos

Do

xy, xz, yz

x2-y2, z2

Octaédrico

Plano-cuadrado

ENERGÍA DE ESTABILIZACIÓN DEL CAMPO CRISTAL (EECC) OCTÉDRICO

+3/5Do

-2/5Do -2/5Do

+3/5Do

EECC= 3.(-2/5Do)+1.(3/5Do)=-3/5Do

CAMPO DÉBIL

CONFIGURACIÓN DE ALTO SPIN

EECC= 4.(-2/5Do)=-8/5Do (+ P)

CAMPO FUERTE

CONFIGURACIÓN DE BAJO SPIN

d4 d4

•SI EL VALOR DEL DESDOBLAMIENTO ES MENORQUE LA ENERGÍA DE APAREAMIENTO, SE SIGUE ELPRINCIPIO DE AUF-BAU, DE MÁXIMO DESAPAREAMIENTO.

EL RESULTADO ES UN COMPLEJO DE ALTO SPIN.

•SI EL VALOR ES MAYOR, SE OCUPAN PRIMERO LOSNIVELES INFERIORES Y LUEGO LOS SUPERIORES.

EL RESULTADO ES UN COMPLEJO DE BAJO SPIN.

COMPLEJOS DE ALTO Y BAJO SPIN

CUANDO EL COMPLEJO PRESENTA ELECTRONESDESAPAREADOS, ES PARAMAGNÉTICO. SI NO, ES DIAMAGNÉTICO.

= n(n+2) MB n = nº electronesdesapareados

COMPLEJOS DIAMAGNÉTICOS

Y PARAMAGNÉTICOS

FACTORES QUE AFECTAN AL DESDOBLAMIENTO

1. LA SERIE A LA PERTENECE EL METAL.AL BAJAR EN UN GRUPO, AUMENTA D

2. EL ESTADO DE OXIDACIÓN DEL METAL.INFLUYE CUANDO LOS LIGANDOS SON DONADORES. AL AUMENTAR EL ESTADO DE OXIDACIÓN AUMENTA D.

3. GEOMETRÍA DEL COMPLEJO.

Dpc>Do>Dt Do 9/4 Dt

4. NATURALEZA DEL LIGANDO.

I-<Br-<Cl-<F-<OH-<C2O42-<H2O<py<NH3<PPh3<CN-<CO

D AUMENTA CON EL CARÁCTER ACEPTOR Y DISMINUYECON EL DONADOR

DONADORES s

(DONADORES p)DONADORES s

(ACEPTORES p)

SERIE ESPECTROQUÍMICA (DATOS EXPERIMENTALES)

Energía del desdoblamiento del campo cristal

Si adsorbe aquí

COLORES DE LOS COMPLEJOSMETÁLICOS

Se veasí


hmax


4

Configuraciones de alto y bajo

espín

Espín alto (campo débil) Espín bajo (campo fuerte)

d1 t2g1eg0 igual

d2 t2g2eg0 igual

d3 t2g3eg0 igual

d4 t2g3eg1 t2g4eg0

d5 t2g3eg2 t2g5eg0

d6 t2g4eg2 t2g6eg0

d7 t2g5eg2 t2g6eg1

d8 t2g6eg2 igual

d9 t2g6eg3 igual

ENERGIA DE ESTABILIZACIÓN DEL CAMPO CRISTAL (EECC) EN

UN CAMPO Oh

CONFIGURACIONES d1, d2, d3, d8, d9 y d10

_ _

_ _

_ _

_

_ _

d1

t2g1

E=-2/5Do

d2

t2g2

E=-4/5Do

d3

t2g3

E=-6/5Do

d8

t2g6eg

2

E=-6/5Do+3P

d9

t2g6eg

3

E=3/6Do+4P

d 10

t2g6eg

4

E=0+5P

ENERGIA DE ESTABILIZACIÓN DEL CAMPO CRISTAL

(EECC) EN UN CAMPO Oh

CONFIGURACIONES d4, d5, d6, d7

_

_ _

_ _

_ _

_

Camp

o

débil

Do<P

d4

t2g3eg

1

E=-3/5Do

Campo

fuerte

Do>P

d4

t2g4

E=-4/5Do

+P

Campo

débil

Do<P

d5

t2g3eg

2

E=0

Campo

fuerte

Do>P

d5

t2g5

E=-2Do +2P

Campo

débil

Do<P

d6

t2g4eg

2

E=2/5Do

+3P

Campo

fuerte

Do>P

d6

t2g6

E=-12/5Do +3P

Campo

débil

Do<P

d7

t2g5eg

2

E=-4/5Do +2P

Campo

fuerte

Do>P

d7

t2g6eg

1

E=-9/5Do

+3P

Términos de Russell-Saunders ó

acoplamiento L-S del ion libre Términos de Russell-Saunders

(2S+1)L

L= momento angular orbital total del átomo

S= momento angular espín total del átomo

n

ML = ∑ mli

i=1

n

Ms =∑ msi

i=1

Términos de Russell-Saunders ó

acoplamiento L-S del ion libre

L = 0 1 2 3 4 5 6

S P D F G H I

S = 0 ½ 1 1½ 2 2½

(2S+1) 1 2 3 4 5 6

Valores de S = (2S+1) = Multiplicidad del espín

Valores de L = (2L+1) = Multiplicidad del orbital

Valores de L= L, L-1, L-2,….,0,……,-L

MICROESTADOS DE LA

CONFIGURACION p2

MS

ML

1 0 -1

2 (1+,1-)

1 (1+,0+) (1+,0-) (1-,0+) (1-,0-)

0 (1+,-1+) (1+,-1-) (1-,-1+)(0+,0-) (1-,-1-)

-1 (-1+,0+) (-1-,0+) (-1+,0-) (-1-,0-)

-2 (-1+,-1-)

NUMERO DE MICROESTADOS = No! = 6!

N1!(No-N1)! 2! 4!

Términos de la configuración p2

ml

1 0 -1

ml

1 0 -1

1D3P

1S

ml

1 0 -1

Acoplamiento espín-orbita J= NÚMERO CUÁNTICO = ML+MS

Valores de J= L+S, (L+S)-1,(L+S)-2,..L-S

Configuración p2= ___ ____ ____1 0 -1

L=1, S=1, (2S+1)= 3, J = 2

Términos de Ruseell Saunders del ion libre en el estado

basal = 3P

Acoplamiento espín-orbita Término 3P : 3P0, 3P1,

3P2

Acoplamiento espín-orbita Término 1D: 1D2

Acoplamiento espín-orbita Término 1S: 1S0

REGLAS DE HUND

para organizar términos atómicos

según su energía

Los términos de mayor multiplicidad espín

son de menor energía.

Los términos de la misma multiplicidad espín

con mayor valor de L son de menor energía.

Términos atómicos de la

configuración p2

1S 1S0

1D 1D2

2p2

3P23P 3P1

3P0

Repulsión Acoplamiento

interelectrónica espín-orbita

Microestados de la configuración d2

Ms

ML

1 0 -1

4 (2+,2-)

3 (2+,1+) (2+,1-) (2+,1-) (2-,1-)

2 (2+,0+) (2+,0-)(2+,0-)(1+,1-) (2-,0-)

1 (1+,0+)

(2+,-1+)

(1+,0-) (1+,0-)(2+,-1-)

(2+,-1-)

(1-,0-)

(2-,-1-)

0 (2+,-2+)

(1+,-1+)

(2+,-2+) (2+,-2+)

(1+,-1-)(1+,-1-)(0+,0+)

(2-,-2-)

(1-,-1-)

-1 (-1+,0+)

(1+,-2+)

(-1+,0-) (-1-,0+)

(-2+,1-) (-2-,1+)

(-1-,0-)

(1-,2-)

-2 (-2+,0+) (-2+,0-) (-2-,0+) (-1+,-1-) (-2-,0-)

-3 (-2+,-1+) (-2+,-1-) (-2-,-1+) (-2-,-1-)

-4 (-2+,2-)

Términos para la configuración d2

para un ion libre

ml

2 1 0 -1 -2

ML= 2 +1 = 3 MS = ½ + ½ = 1

L= 3 S=1 (2S+1) = 3

Término Russell Saunder del ion libre en el estado basal = 3F

Términos para la configuración d2

para un ion libre1S1D Singuletes1G

d2

3P

Tripletes3F

configuración Acoplamiento

electrónica momento angular-espín

Términos para las configuraciones

d4,d6,d9 para un ion libre

ml

-2 -1 0 1 2

d4

L=2;S=2 5D

d6

L=2;S=2 5D

d9

L=2;S=1/2 2D

Términos para las configuraciones

d2,d3,d7, d8para un ion libre

ml

-2 -1 0 1 2d2

L=3; S=1 3F

d3

L=3; S=3/2 4F

d7

L=3; S=3/2 4F

d8

L=3; S=1 3F

Términos de Russell-Saunder para

las configuraciones “dn” en el

estado basal del ion libre

Configuración 2 1 0 -1 -2 ML MS Término

d1,d9 __ ___ ___ ___ ___ 2 ½ 2D

d2,d8 __ ___ ___ ___ ___ 3 1 3F

d3,d7 __ ___ ___ ___ ___ 3 3/2 4F

d4,d6 __ ___ ___ ___ ___ 2 ½ 5D

d5 __ ___ ___ ___ ___ 0 5/2 6S

Configuración d1 (Oh) en el

estado basal y excitado

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g1) (eg

1)

2T2g (D) 2Eg(D)


estado basal

__ __ __ __ __ __

__ __ __ __ __ __ __ __ __

(t2g2)

3T1 (F)


estado excitado

__ __ __ __ __ __

dz2 dx2-y2 dz2 dx2-y2 dz2 dx2-y2

__ __ __ __ __ __ __ __ __

dxy dxz dyz dxy dxz dyz dxy dxz dyz

(t2g1eg

1)

3T2(F)


estado excitado__ __ __ __ __ __


__ __ __ __ __ __ __ __ __


(t2g1eg

1)

3T1(P)

Configuración d2 (Oh) en el estado

excitado

__ __

dz2 dx2-y2

__ __ __

dxy dxz dyz (eg2)

3A2(F)

Términos de Russell-Saunder para las

configuraciones “dn” del ion libre

Configuración Términos

d1,d9 2D

d2,d8 3F,3P,1G,1D,1S

d3,d7 4F,4P,2H,2G,2F,22D,2P

d4,d6 5D,3H,3G,23F,3D,23P,1I,21G,1F

d5 6S,4G,4F,4D,4P,2I,2H,22G,22F,32D,2P,2S

PARAMETROS DE FANO-RACAH

(B,C) CONDON-SHORTLEY (F2,F4)

B,C = parámetros de Fano y Racah

F2,F4= parámetros de Condon-Shortley

Parámetros de repulsión electrónica entre los términos atómicos.

Para elementos de la primera serie C/B= 4.0

B= 1000cm-1

B= F2-5F4

C=35F4

Serie Espectroquímica

I-<Br-<NCS-<F-<UREA <OH-< CH3COO-< OX2-<

H2O<SCN<GLYCINA<EDTA<Py<NH3<EN<

TREN<SO3<DIPY<O-PHEN<NO2<CN-<CO

Serie Nefelauxetica

I-< Br-<CN-~Cl-<SCN-<Ox~en< NH3<H2O< F-

B complejo B ion libre

=

Variación de la energía de los términos de una

configuración d2 como función de B/C

20 1S

1G

10 3P

1D

3F

E/C 0

0.2 0.4

B/C

Diagrama de correlación para un d2 en un Oh

1S 1A11A11E e2

3A21A11E1

1G 1T21T1

1T21T1 t2e

3P 3T13T23T1

1D 1E1T2

3F 3A21A1

3T21E t2

2

3T11T23T1

Ion libre interacción débil interacción fuerte interacción

muy fuerte

RELACIÓN ENTRE Oh Y Td dn(Oh)=d10-n(Td)

dn(Td)=d10-n(Oh)

d1(Td)=d4(Oh)=d6(Td)=d9(Oh) d1(Oh)=d4(Td)=d6(Oh)=d9(Td)

E

T2 Eg

6Dq

Dq Dq

4Dq

E T2g

Reglas de selección que rigen

las transiciones electrónicas

REGLA DE LAPORTE:

Establece que están prohibidas las transiciones

entre orbítales atómicos del mismo tipo.

REGLA DE ESPÍN ó MECANICO CUANTICA:

Afirma que sólo se permiten transiciones entre

estados con la misma multiplicidad de espín.

Espectro de soluciones acuosas de

Ti(H2O)6 3+

Rojo Amarillo Verde Azul Violeta14.000-16,000 18.000 20.000 21.000-25.000 25.000-cm-1

•Soluciones acuosas de [Ti(H2O)6]3+ (púrpura)

Presenta una banda a 20.300 cm-1

= 4

f= 8x10-5

Asignar la transición y el valor de 10Dq.


estado basal

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g1) (eg

1)

2T2g (D) 2Eg(D)

Soluciones acuosas de [Cu(H2O)6]2+ (azul

claro)

Presenta una banda a 12.000 cm-1

= 11

f= 2.3x10-4

Asignar la transición y el valor de 10Dq.


Cu(H2O)62+

TEOREMA DE JAHN Y TELLER

Se presenta en moléculas no lineales con

estados básales orbitalmente degenerados.

Se manifiesta como una distorsión de la

molécula a partir del estado de simetría más

elevado, el cual, a su vez, provoca que la

degeneración del estado electrónico

desaparezca y que la energía del sistema

disminuya.

TEOREMA DE JAHN Y TELLER___ ___

dx2-y2 dz2

___ ___

dz2 dx2-y2

__ ___

dz2 dX2-Y2

___ ___ ___

dxy dxz dyz

___ ___ ___dxy dxz dyz

__ ___ ___

dxz dyz dxy

Extensión a lo largo Oh Compresión a lo

del eje z largo del eje z


estado basal

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g6eg

3) (t2g5eg

4)2E2g (D) 2Tg(D)

Espectro de soluciones

acuosas de Cr(H2O)62+

Soluciones de acuosas de Cr(H2O)62+ (azul

claro)

f

14.100 cm-1 4.2 1.1x10-4

Asignar las transiciones y el valor de 10Dq

Espectro de soluciones acuosas

de Fe(H2O)62+

Soluciones de acuosas de Fe(H2O)62+ (verde

claro)

f

10.000 cm-1 1.1 1.6x10-5

B ion libre= 1058 cm-1

Asignar las transiciones y el valor de 10Dq


V(H2O)63+

Soluciones acuosas de [V(H2O)6]3+ (verde)

f

17.200 cm-1 6 1.1x10-4

25.600 cm-1 8 2.4x10-4

Asignar las transiciones, B y el valor de 10Dq.


estado basal

__ __ __ __ __ __

__ __ __ __ __ __ __ __ __

(t2g2)

3T1 (F)


estado excitado

__ __ __ __ __ __


__ __ __ __ __ __ __ __ __


(t2g1eg

1)

3T2(F)


estado excitado__ __ __ __ __ __


__ __ __ __ __ __ __ __ __


(t2g1eg

1)

3T1(P)


estado excitado

__ __

dz2 dx2-y2

__ __ __

dxy dxz dyz (eg2)

3A2(F)


acuosas de Ni(H2O)62+

Soluciones de acuosas de Ni(H2O)6 2+ (verde)

f

8.700 cm-1 1.6 1.8x10-5

14.500 cm-1 2.0 3.0x10-5

25.300 cm-1 4.6 7.0x10-5

Asignar las transiciones, B y el valor de 10Dq

[Ni(en)3]2+ ( ) Morado

[Ni(H2O)6]2+ ( ) Verde


de Cr(H2O)63+

Soluciones de acuosas de Cr(H2O)6 3+ (verde

claro)

f

17.000 cm-1 14 1.9x10-4

24.000 cm-1 15 2.6x10-4

37.000 cm-1 fuerte


Transiciones electrónicas de la

configuración d3 (Oh)

d2td=d7td=d8Oh=d3Oh

__ __ __ __ __ __ __ __

h

__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __

(t2g3)

4A1 (F) 4T1 (F)

EECC= -6/5 Do EECC=-1/5 Do


de Co(H2O)62+

Soluciones de acuosas de Co(H2O)62+ (rosado)

f

8.100 cm -1 1.3 1.4x10-5

19.600 cm-1 4.8 5.4x10-5

21.600 cm-1 2.1 1.8x10-5


Transiciones electrónicas en la configuración d7

(Oh) campo débil

d3Td=d8Td=d2Oh=d7Oh

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g5eg

2) (t2g4eg

3)2T2g (D) 2Eg(D)

EECC=-4/5 Do+2P EECC=2/5 DO+2P


de Mn(H2O)62+

Soluciones de acuosas de Mn(H2O)6 2+ (rosado pálido)

f

18.600 cm-1 0.013 1.2x10-7

22.900 cm-1 0.009 8x10-8

24.900 cm-1 0.031 6x10-8

25.150 cm-1 0.014 2x10-8

27.900 cm-1 0.018 1x10-7

29.700 cm-1 0.013 3x10-8

32.400 cm-1 0.02 1x10-7


Coeficientes de extinción y oscilador de

complejos metálicos de transición Transición electrónica f

“d-d” espín prohibido,

Laporte prohibido (Oh)

0.1 10-7


Laporte permitido (Td)

1 10-6

“d-d” espín permitido,


10 10-5



100 10-4

Transferencia de carga,

espín y Laporte permitido

1000 10-3









disminuya.


dx2-y2 dz2

___ ___

dz2 dx2-y2

__ ___

dz2 dX2-Y2

___ ___ ___

dxy dxz dyz


__ ___ ___

dxz dyz dxy







Serie Nefelauxetica



=

Transferencia de carga

Ligandos

Donadores s

Donadores s

/Donadores p

Donadores s

/aceptores p

H

P

HH

M

H

N

HH

M

Cl M

TRANSICIONES DE

TRANSFERENCIA DE CARGA M L Do PEQUEÑO RuCl6

2-, IrBr62-

Alto estado de oxidación del metal

Campo débil, Alto espín

M L Do GRANDE Fe(CN)63-, Fe(CN)6

4-

Bajo estado de oxidación del metalCampo fuerte, Bajo espín

Transiciones de transferencia de carga >>> transiciones d-d

Transiciones electrónicas en

porfirinas y ftalocianinas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

400 500 600 700 800 900

Longitud onda (nm)

Abs

orba

ncia




f

8.700 cm-1 1.6 1.8x10-5

14.500 cm-1 2.0 3.0x10-5

25.300 cm-1 4.6 7.0x10-5



de Cr(H2O)63+


claro)

f

17.000 cm-1 14 1.9x10-4

24.000 cm-1 15 2.6x10-4

37.000 cm-1 fuerte




d2td=d7td=d8Oh=d3Oh

__ __ __ __ __ __ __ __

h

__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __

(t2g3)

4A1 (F) 4T1 (F)



de Co(H2O)62+


f

8.100 cm -1 1.3 1.4x10-5

19.600 cm-1 4.8 5.4x10-5

21.600 cm-1 2.1 1.8x10-5



(Oh) campo débil

d3Td=d8Td=d2Oh=d7Oh

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g5eg

2) (t2g4eg

3)2T2g (D) 2Eg(D)



de Mn(H2O)62+


f

18.600 cm-1 0.013 1.2x10-7

22.900 cm-1 0.009 8x10-8

24.900 cm-1 0.031 6x10-8

25.150 cm-1 0.014 2x10-8

27.900 cm-1 0.018 1x10-7

29.700 cm-1 0.013 3x10-8

32.400 cm-1 0.02 1x10-7






0.1 10-7



1 10-6



10 10-5



100 10-4



1000 10-3









disminuya.


dx2-y2 dz2

___ ___

dz2 dx2-y2

__ ___

dz2 dX2-Y2

___ ___ ___

dxy dxz dyz


__ ___ ___

dxz dyz dxy







Serie Nefelauxetica



=




f

8.700 cm-1 1.6 1.8x10-5

14.500 cm-1 2.0 3.0x10-5

25.300 cm-1 4.6 7.0x10-5



de Cr(H2O)63+


claro)

f

17.000 cm-1 14 1.9x10-4

24.000 cm-1 15 2.6x10-4

37.000 cm-1 fuerte




d2td=d7td=d8Oh=d3Oh

__ __ __ __ __ __ __ __

h

__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __

(t2g3)

4A1 (F) 4T1 (F)



de Co(H2O)62+


f

8.100 cm -1 1.3 1.4x10-5

19.600 cm-1 4.8 5.4x10-5

21.600 cm-1 2.1 1.8x10-5



(Oh) campo débil

d3Td=d8Td=d2Oh=d7Oh

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

h

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(t2g5eg

2) (t2g4eg

3)2T2g (D) 2Eg(D)



de Mn(H2O)62+


f

18.600 cm-1 0.013 1.2x10-7

22.900 cm-1 0.009 8x10-8

24.900 cm-1 0.031 6x10-8

25.150 cm-1 0.014 2x10-8

27.900 cm-1 0.018 1x10-7

29.700 cm-1 0.013 3x10-8

32.400 cm-1 0.02 1x10-7






0.1 10-7



1 10-6



10 10-5



100 10-4



1000 10-3

ESPINELAS A2+B3+2O4

Estructura Espinela Normal MgAl2O4

Ion A2+ ocupa 1/8 de los huecos tetraédricos

Ion B3+ ocupa ½ de los huecos octaédricos

= FACTOR DE OCUPACIÓN (Fracción de

atómos de B que hay en posición tetraédrica)

= 0 para Espinela Normal

ESPINELA INVERTIDA

B[AB]O4

ÓXIDOS SIMPLES DEL BLOQUE d

Fe3O4, Co3O4, Mn3O4

ESPINELA INVERTIDA

B[AB]O4

= FACTOR DE OCUPACIÓN= 0,5

A Mg

2+

Mn

2+

Fe

2+

Co

2+

N

2+

Cu

2+

B do d5 d6 d7 d8 d9

Al3+ d0 0 0 0 0 0,38 0

Cr3+ d3 0 0 0 0 0 0

Fe3+ d5 0,45 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5

Mn3+ d4 0

Co3+ d6 0

EECC EN HUECOS TETRAÉDRICOS Y

OCTAÉDRICOS DE CAMPO DÉBIL

Ni2+ EN UN CAMPO DÉBIL DE O2-

HUECOS TETRAEDRICOS HUECOS OCTAÉDRICOS

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑_

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

EECC = -4/5D t ≈ -2/5Do EECC = -6/5Do

Fe2+ EN UN CAMPO DÉBIL DE O2-

HUECOS TETRAEDRICOS HUECOS OCTAÉDRICOS

__↑_ __↑_ __↑__ __↑__ __↑__

__↑__ __↑__ __↑__ __↑__ __↑__

EECC =O EECC =O

Teoria Del Campo Cristal

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