Magnetismo dos Complexos

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

A Energia de Estabilização do Campo Cristalino, conhecida por suas iniciais (EECC), é igual a zero para íons com configuração d0 e d10, tanto em campos ligantes fortes como fracos, e também á igual a zero para configurações d5 em um campo fraco. Todos as demais configurações apresentam algum valor de EECC, que aumenta gradativamente a estabilidade termodinâmica dos complexos. Assim, quanto maior for este valor de EECC, mais estável será o complexo. “Complexos octaédricos são geralmente mais estáveis e mais comuns que os complexos tetraédricos, já que a EECC de um complexo octaédrico é maior que a EECC de um complexo tetraédrico, quando se considera o mesmo íon metálico e os mesmos ligantes1.

Uma espécie de complexo de natureza paramagnética apresenta elétrons desemparelhados, isto é, distribuídos de modo desigual, e sofre desta forma uma atração por um campo magnético. Já uma substância é considerada diamagnética quando não possui elétrons desemparelhados, ou seja, apresenta seus elétrons distribuídos de modo simétrico e dessa forma não sofre repulsão de um campo magnético. A grande maioria dos complexos de metais de transição d apresenta elétrons d desemparelhados, e dessa forma sofrem atração por campos magnéticos, possuindo natureza paramagnética.

Os complexos "spin alto" dn possuem um número maior de elétrons desemparelhados que os complexos dn de "spin baixo", portanto um complexo de "spin alto" é mais frequentemente paramagnético para uma mesma configuração eletrônica. Os ligantes de campo forte produzem uma acentuada diferença de energia em seus orbitais d, ou seja, a diferença energética entre os entre orbitais t2g e eg é elevada, dessa forma os elétrons primeiramente preenchem os orbitais t2g e em um segundo momento irão preencher os orbitais eg de mais alta energia.

“Em campos octaédricos, os complexos "spin baixo" onde a configuração eletrônica do íon metálico é d4-d7 são fracamente paramagnéticos. Somente os complexos d6 spin baixo são diamagnéticos. Ligantes de campo fraco provocam pequena diferença de energia entre t2g e eg, e assim os elétrons preenchem os orbitais de energia mais alta antes de emparelharem-se nos orbitais de mais baixa energia”1. Complexos "spin alto" onde o íon metálico tem configuração eletrônica d4-d7 possuem alta tendência paramagnéticos, exercendo assim influência sobre campos magnéticos. Nas configurações eletrônicas terminadas em d¹, d², d³, d8 e d9 o número de elétrons desemparelhados, distribuídos assimetricamente, é o mesmo, fatos este que é independente da magnitude do parâmetro de desdobramento desse campo cristalino.

Dessa forma, complexos paramagnéticos exercem influência sobre campos magnéticos, complexos de natureza diamagnética não exercem influência sobre campos magnéticos.

Referências:
1. ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.
BARBOSA, Addson Lourenço; Dicionário de Química, A-B Editora, Goiânia/GO – 2000.
EPSTEIN, Lawrence M.; ROSENBERG, Jerome l.; Química Geral, (Coleção Schaum), Porto Alegre: Bookman, 2003.

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