UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICA.

QUÍMICA INORGÁNICA III (CQ 331)

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 10

ESPECTROS DE COMPLEJOS DE CAMPO DEBIL Y

USO DE LOS DIAGRAMAS DE TANABE SUGANO

OBJETIVOS

Obtener los espectros de algunos complejos de metales de transición para

utilizarlos en los diagramas de Tanabe Sugano.

Adiestrarse en el uso de los diagramas de Tanabe Sugano en la

interpretación de las propiedades de los complejos de los metales de

transición.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Preparación de soluciones

Uso del espectrómetro

Teoría del campo cristalino

Términos de los estados energéticos de los metales de transición.

INTRODUCCIÓN

Los complejos de los metales de transición presentan espectros electrónicos en la

“región visible” , muchas veces estos espectros presentan picos también en el

ultravioleta cercano y en el infrarrojo cercano, y se caracterizan por tener picos de

baja absortividad debido a que las transiciones electrónicas que llevan a cabo son

prohibidas, estas transiciones electrónicas son característicos y mediante los

diagramas de Tanabe Sugano, se puede determinar con exactitud relativa la

magnitud de las transiciones electrónicas.

Los complejos de los metales de transición sufren el desdoblamiento de sus

orbitales según el campo y las transiciones electrónicas que tienen lugar

dependen de la configuración electrónica, los complejos pueden clasificarse en

complejos de campo fuerte, intermedio y débil.

Si la diferencia de energía entre niveles es del orden de la transición energética

debido a ka repulsión interelectrónica, se trata de un campo intermedio, si es

inferior a esta se trata de un campo débil y si es superior se trata de campo fuerte.

El método del campo débil es una aproximación que se basa en la determinación

de los niveles energéticos de mayor multiplicidad, su aplicación se encuentra en

los diagramas de Orgel, donde los niveles del ión libre se determinan a partir de

los espectros atómicos obteniéndose resultados cuantitativos dependientes de

cada ión en particular pero sus consideraciones cualitativas se aplican a cualquier

ión dn.

En 1964 Tanabe y Sugano resolvieron la ecuación de energía de los términos en

un campo cristalino de fuerza intermedia a partir de un modelo de campo intenso

para todas las configuraciones dn .

MATERIALES Y REACTIVOS

2 fiolas de 100ml CuSO4

2 vasos de 100ml NiCl2

1 bagueta CrCl3

1 espátula CoCl2

1 piceta FeCl3

1 espectrofotómetro

Espectros de los metales de transición

Diagramas de Tanabe Sugano.

PROCEDIMIENTO:

1. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

En fiolas de 100ml preparar soluciones de:

CuSO4 0.003M

NiCl2 0.0025M

CrCl3 0.0015M

CoCl2 0.02M

FeCl3 0.002M

2. MEDICION ESPECTROFOTOMETRICA

Usando como blanco el mismo solvente utilizado en la preparación de

soluciones, mida las absorbancias de las soluciones en todo el espectro

visible.

3. DIAGRAMAS DE TANABE SUGANO

Representan las energías en un diagrama en función de la fuerza de

campo octaédrico (realmente en función de o/B).

Para un complejo octaédrico se pueden calcular las energías de cada nivel

si se conocen los valores de los parámetros B, C, o.

Hay algunos inconvenientes:

Los valores de B y C de un complejo no son los mismos que para un ión

libre.

Los valores de B y C no son idénticos para cada ion libre de la misma serie

isoelectrónica dn como Ti2+, V3+, Cr4+, Mn5+ (d2).

En sus diagramas Tanabe Sugano reducen los parámetros a dos /B y

C/B, este ultimo se calcula a partir del espectro del ión libre y utiliza la

energía E/B en función de /B.

Cada diagrama obtenido es cálido para un ión determinado, pero B/C no

cambian significativamente de un ion a otro permitiendo el uso general de

los diagramas. Sin embargo estos diagramas son correctos solo desde el

punto de vista cuantitativo.

Por otro lado solo son correctos para aquellos niveles en los que se puede

aceptar un valor determinado de C/B (son los niveles que interesen al

considerar las transiciones energéticas d-d permitidas por las reglas de

selección del spin).

USO DE LOS DIAGRAMAS

Para los complejos previamente obtenidos determine las energías de las

transiciones energéticas, el numero de bandas y a que transiciones son

atribuibles.

CUESTIONARIO

Trace la grafica del espectro visible de los complejos y determine sus picos.

Para los complejos determine el numero de transiciones, asígnelas y halle

el valor aproximado de las mismas

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

SUTTON, D espectros electrónicos de los complejos de los metales de

transición

FIGGIS, B , N introduction to ligand field

ORGEL, L, introducción a la química de los metales de transición