4. Ainda com relação aos estudos de espectroscopia de compostos de coordenação, diga: (a) Utilizando argumentos da teoria do campo cristalino (TCC)...

(a) De acordo com a teoria do campo cristalino (TCC), os ligantes em torno do íon metálico geram um campo elétrico que afeta a energia dos orbitais d do metal. Em um complexo octaédrico, os ligantes estão localizados nos eixos x, y e z, o que resulta em uma distribuição assimétrica do campo elétrico. Isso faz com que os orbitais d do metal sejam desdobrados em dois conjuntos de diferentes energias, um conjunto com energia mais alta e outro com energia mais baixa. Esse desdobramento dos orbitais d é conhecido como desdobramento do campo cristalino. (b) A magnitude do parâmetro de desdobramento do campo cristalino é afetada por vários fatores, como a carga do íon metálico, o tamanho do íon metálico, a natureza dos ligantes e a geometria do complexo. Quanto maior a carga do íon metálico, maior será a magnitude do parâmetro de desdobramento. Da mesma forma, quanto menor o tamanho do íon metálico, maior será a magnitude do parâmetro de desdobramento. Ligantes mais fortes também resultam em uma maior magnitude do parâmetro de desdobramento. Em relação à geometria do complexo, a magnitude do parâmetro de desdobramento é maior em complexos octaédricos do que em complexos tetraédricos. (c) O teorema de Jahn-Teller afirma que qualquer molécula ou íon que tenha uma configuração eletrônica degenerada sofrerá uma distorção para remover essa degenerescência. Em um complexo octaédrico, os orbitais d do metal são degenerados, o que significa que eles têm a mesma energia. Isso faz com que o complexo seja altamente instável e propenso a sofrer distorções para remover essa degenerescência. Uma das distorções mais comuns é a distorção tetragonal, que envolve a compressão dos ligantes nos eixos x e y e a expansão nos eixos z. Essa distorção resulta em uma diminuição da energia dos orbitais d do metal ao longo dos eixos x e y e um aumento ao longo do eixo z, o que leva a um desdobramento ainda maior dos orbitais d. O esquema abaixo mostra como essa distorção tetragonal pode afetar a energia dos orbitais d em um complexo octaédrico.