Efecto Jahn-Teller

Efecto Jahn-Teller
El efecto Jahn–Teller es responsable de la distorsión tetragonal del complejo iónico hexaaquacuprato(II), [Cu(OH2)6]2+, el cual debería tener una geometría octaédrica. Las dos distancias axiales Cu−O son de 238pm], mientras las cuatro distancias ecuatoriales Cu−O son ~195 pm.

El efecto Jahn-Teller, en magnetoquímica, se da en sistemas (generalmente compuestos de coordinación de metales de transición) en los que hay varios niveles de energía degenerados y no igualmente ocupados. En estos casos, el teorema de Jahn-Teller predice que el sistema experimentará una distorsión, de forma que algunos de estos niveles se estabilizarán y otros se desestabilizarán. Al no estar todos los niveles igualmente ocupados, los desestabilizados serán los más vacíos, y el sistema tendrá una ganancia neta de energía. El teorema no predice cuán intenso será el efecto en cada caso particular.

Este efecto electrónico fue propuesto por Hermann Arthur Jahn y Edward Teller, que demostraron, usando la teoría de grupos, que las moléculas no lineales con estados electrónicos degenerados no podían ser estables.[1]

Este efecto es importante, por ejemplo, en el caso de las sales y los complejos octaédricos de cobre(II). Este catión tiene una población electrónica d9, y, por tanto, un estado fundamental de simetría t2g (un orbital con dos electrones y otro con uno). La distorsión de la simetría octaédrica para dar un octaedro elongado axialmente, por ejemplo, estabiliza el orbitaldx2-y2, que queda ocupado por dos electrones y desestabiliza el dz2, que queda ocupado por un electrón. La distorsión que se da más a menudo es la elongación de los enlaces metal-ligando que se encuentran en el eje z, aunque también se pueden acortar estos enlaces; ya que el teorema Jahn-Teller prevé la existencia de una geometría inestable, pero no predice la dirección en la que se efectua.

La elongación se produce para rebajar la repulsión electrostática entre el par de electrones del ligando y los electrones que se encuentran en los orbitales del metal que tengan una componente z.

En complejos octaédricos, el efecto Jahn-Teller es más pronunciado cuando un número impar de electrones ocupa los orbitales eg como en: d9, d7 de espín bajo o el d4de espín alto. Esto se debe a que los orbitales eg se encuentran en la misma dirección que los ligandos, así pues la distorsión representa una gran estabilización energética. El efecto es mucho menor cuando los electrones degenerados se encuentran en los orbitales t2g, porque estos no están en la misma dirección que los ligandos, por lo tanto las repulsiones son menores. En complejos tetraédricos, la distorsión es la misma que en el último caso, donde la distorsión también es menor, ya que los ligandos tampoco están señalando directamente a los orbitales.

Los efectos esperados para complexos octaédricos se encuentran en la seguiente tabla:

Efecto Jahn-Teller
Número de electrones d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
espín alto d d f d d f
espín bajo - - d d f -


d: efecto Jahn-Teller débil (t2g orbitales semillenos)

f: efecto Jahn-Teller fuerte (eg orbitales semillenos)

blanco: no se espera efecto Jahn-Teller

-: no existe esta situación de espín para esta configuración electrónica

Véase también


Referencias

  1. H. Jahn y E. Teller (1937). «Stability of Polyatomic Molecules in Degenerate Electronic States. I. Orbital Degeneracy». Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences (1934-1990) 161 (905):  pp. 220–235. doi:10.1098/rspa.1937.0142. 

Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Mira otros diccionarios:

  • Efecto Jahn-Teller — El efecto Jahn Teller, en magnetoquímica, se da en sistemas (generalmente compuestos de coordinación de metales de transición) en los que hay varios niveles de energía degenerados y no igualmente ocupados. En estos casos, el teorema de Jahn… …   Enciclopedia Universal

  • Efecto — Saltar a navegación, búsqueda Para la técnica deportiva, véase chanfle, massé y efecto Magnus. La palabra efecto (del latín effectus) tiene una gran cantidad de significados, ligados muchos de ellos a la experimentación científica, porque su… …   Wikipedia Español

  • Acoplamiento vibrónico — Se llama acoplamiento vibrónico (en moléculas discretas) o acoplamiento electrón fonón (en sistemas cristales o sistemas bi o tridimensionales) a la interacción entre estados electrónicos y estados vibracionales (o fonones). Se le ha llamado… …   Wikipedia Español

  • Acoplamiento vibrónico — Se llama acoplamiento vibrónico (en moléculas discretas) o acoplamiento electrón fonón (en sistemas cristales o sistemas bi o tridimensionales) a la interacción entre estados electrónicos y estados vibracionales (o fonones). Se le ha llamado… …   Enciclopedia Universal

  • Teoría del campo cristalino — La Teoría de Campo Cristalino (TCC) es un modelo teórico que describe la estructura electrónica de aquellos compuestos de los metales de transición que pueden ser considerados compuestos de coordinación. La teoría de campo cristalino explica… …   Wikipedia Español

  • Intersección cónica — ideal entre dos dos superficies de energía potencial. Los ejes horizontales representan posiciones nucleares, el eje vertical es la energía de los dos posibles estados. En química cuántica, se llama intersección cónica al punto en el que se… …   Wikipedia Español

  • Magnetoquímica — Los orbitales d de los metales de transición participan en la mayoría de los estudios magnetoquímicos …   Wikipedia Español

  • Trióxido de carbono — «CO3» redirige aquí. Para el anión poliatómico CO2−3, véase Carbonato. Los isómeros Cs, D3h, y C2v del trióxido de carbono. El trióxido de carbono (CO3) es un óxido de …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”