Teoria do Campo Cristalino - TCC

Nesta teoria, supõe-se que a interação entre o íon central e os ligantes de um complexo, são puramente eletrostática, ou seja, atração entre cargas.
Os ligantes, na TCC, são considerados como cargas ou dipolos pontuais.

Quando se aproximam os ligantes do íon metálico, serão os orbitais d do íon metálico que irão sofrer as influências dos ligantes, ou seja, os orbitais d do metal estão, a princípio, em um mesmo nível de energia, mas com a aproximação dos ligantes os orbitais d do íon metálico livre, deixarão o estado de degenerecência (mesma energia) e passarão a ocupar estados diferentes de energia, alguns se tornarão mais estáveis, outros não.

dx2 - y2	dz2
dxz	dyz	dxy

Os cinco orbitais d em suas respectivas orientações
no plano cartesiano.

Verifique a forma de cada orbital atômico d, suas orientações segundo o eixo cartesiano, também são importantes, pois a aproximação dos ligantes serão efetuadas segundo estes eixos, o que provocará a variação na energia de cada orbital. Os orbitais d_{x2 - y2} e o d_z2 serão os orbitais que sofrerão um acréscimo de energia, pois eles estão segundo os eixos cartesianos e sofrerão mais com a aproximação dos ligantes, já os orbitais d_xy , d_xz e d_yz sofrerão um decréscimo de energia, pois eles estão entre os eixos e não sofrerão diretamente influência dos ligantes.

Os orbitais d_{x2 - y2} e o d_z2 são chamados (quando juntos) de e_g e os orbitais d_xy , d_xz e d_yz são chamados de t_2g.

Pode-se observar na figura abaixo, a remoção da degenerecência dos orbitais atômicos, quando os ligantes se aproximam segundo um campo elétrico octaédrico, ou seja, se aproximam segundo os eixos x, y e z.

	desdobramento do campo para geometria octaédrica

Faça a distruição dos elétrons para geometria octaédrica.

Observa-se que os orbitais e_g possui maior energia, enquanto o t_2g possui menor energia, sendo a diferença de energia entre estes dois níveis, denominada de 10 Dq ou desdobramento do campo cristalino.
Pode-se, ainda, observar, que cada um dos orbitais e_g sofreu uma desestabilização de 6 Dq, enquanto cada um dos orbital t_2g sofreu uma estabilização de 4 Dq, totalizando 10 Dq.
O valor de 10 Dq não é fixo, ou seja, não existe um valor constante para 10 Dq, este valor irá variar de complexo para complexo, sendo obtido de dados espectrais.

O valor de 10 Dq pode ser influenciado por alguns fatores, tais como:
Simetria do campo eletrostático: quanto mais simétrico for o campo eletrostático, maior será o valor de 10Dq.

• maior simetria: maior número de ligantes em torno do íon metálico, exemplo disso é a geometria octaédrica (NC=6) X geometria tetraédrica (NC=4).
  

Maior o valor do nível eletrônico: quanto maior for o nível eletrônico do metal, maior será o valor de 10 Dq. Exemplo, íons com configuração eletrônica 5d possui maior 10 Dq do que íons com configuração 4d ou 3d.

Número de oxidação do íon: quanto maior for o Nox do íon metálico, maior será a interação metal-ligante, assim, maior será o valor de 10 Dq.

Natureza do ligante: a partir da análise da série espectroquímica: I^-< Br^- < Cl^-< F^- < OH^- < ox< H₂O < py ~NH₃ < en < dipy < NO₂^- < CN^- < CO . O CO é o ligante que produz maior desdobramento do campo cristalino, pois este ligante possui orbitais livres que possibilitam a ocorrência de retrodoação de elétrons, entre o ligante e o íon metálico.

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