Aula 8 Distorc3a7c3a3o de Jahn Teller

7/30/2019 Aula 8 Distorc3a7c3a3o de Jahn Teller

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Em complexos do tipo [ML6]q, a distoro tetragonal causada por assimetria na configurao eletrnica d dotomo central. A princpio essa distoro no deveriaocorrer, pois o alongamento de algumas das ligaes

sempre implica em instabilizao dessas ligaes. Porm,em alguns casos, este alongamento faz aumentar aestabilidade do composto.


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Nos compostos de coordenao, esse efeito causado pelasrepulses entre eltrons dos ligantes e eltrons dos orbitais d dotomo central, quando existe assimetria na distribuio eletrnicanesses orbitais, sendo conhecido como Efeito Jahn-Teller. Comoexemplo podem ser citados os compostos hexacoordenados docobre(II), [CuL6]

q, que tem dois eltrons no orbital dx2-y2, e um

eltron em dz2.Como se sabe, o comprimento de uma ligao qumica definidopelas dimenses das espcies ligadas e pelo equilbrio entre asforas atrativas e repulsivas envolvidas na ligao. Assim, quando

um ligante se coordena a um tomo metlico, que pode contereltrons d no seu nvel de valncia, o comprimento da ligaometal-ligante tender a ser tanto menor quanto menor for onmero de eltrons nos orbitais d.


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O efeito Jahn-Teller, ao mesmo tempo em que provoca distoro

na geometria do composto, se reflete num novo desdobramentodos orbitais d, gerando novos nveis de energia. Vale ressaltar queeste efeito, mesmo que em menor intensidade, tambm pode serprovocado por assimetria na distribuio eletrnica nos orbitais t2g

(dxy, dxz e dyz), que no ficam dirigidos frontalmente aos ligantes,mas, ficam prximos, quando ocorre a coordenao. Quandoocorre alongamento de duas ligaes sobre o eixo z, por exemplo,simultaneamente ocorre estabilizao dos orbitais que tenham acomponente z, especialmente o d

z

2. Como o baricentro deve sermantido, ento os orbitais que no tm a componente z soinstabilizados.


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Efeito Jahn-Teller

w: fraco (weak) (os orbitais t2g so ocupados),

s: forte (strong) (os orbitais eg so ocupados deforma assimtrica),branco: O efeito JahnTeller no esperado que

ocorra. Ocorre ocupao simtrica de eg e t2g.


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on hexaaquocobre(II), [Cu(H2O)6]2+. As duasligaes axiais CuO tm distncias de 238 pm,enquanto que as quatro ligaes equatoriais CuO

tm distncias de ~195 pm.


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A regra do nmero atmico efetivo

A regra do nmero atmico efetivo (NAE) foi baseada nasidias de Lewis (teoria do octeto) e foi sistematizada porSidgwick, em 1927. Sidgwick considerou os ligantes comosendo bases de Lewis e os metais como sendo cidos de

Lewis, e definiu a soma dos eltrons doados pelos ligantesmais os eltrons do metal, como sendo o nmeroatmico efetivo (NAE) deste ltimo.

Quando se forma um complexo, h adio de ligantes atque o nmero de eltrons do tomo metlico central maiso nmero de eltrons cedidos pelos ligantes seja igual aonmero de eltrons do gs nobre seguinte ao metal.


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A tendncia em adquirir a configurao do gs nobre

um fator importante, mas no uma condio necessriapara a formao de um complexo, pois necessriatambm a formao de uma estrutura simtrica qualquerque seja o nmero de eltrons envolvidos. Existemalgumas classes de substncias, porm, em que ela bastante til, especialmente na proposio deestequiometrias e possveis estruturas. Estas substncias

so as carbonilas e as nitrosilas metlicas e oscompostos organometlicos.


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CARBONILAS METLICAS


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Carbonilas metlicasComo cada carbonila fornece dois eltrons para o tomo central,metais com nmeros atmicos mpares s atingem a

configurao de um gs nobre e se estabilizam, nas seguintessituaes:

C O.

.

..


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Ao contar os eltrons percebe-se que ambos compostos decoordenao apresentam 36 eltrons no total conforme podemos

visualizar:


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N O.

.

.

..

.

.


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EXEMPLO 2

O complexo [Mo(CO)6] segue a regra do nmero atmico efetivo (NAE)?

Neste composto, o tomo de molibdnio possui 42 eltrons, e aespcie central. O gs nobre seguinte, ao molibdnio, o xennio(Xe) com 54 eltrons. A adio de seis pares de eltrons dos seisligantes carbonila (CO) leva ao nmero atmico efetivo do Mo, no

complexo [Mo(CO)6] igual a:42 + (6 x 2) = 54.

Portanto, este composto de coordenao obedecea regra do nmero atmico efetivo.

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