¿Por qué los complejos tetraédricos, por ejemplo, los orbitales, tienen menos energía que los orbitales T2G?

En primer lugar, la pregunta está mal. En los complejos Td, no hay simetría de centro de inversión, por lo que no se puede usar la notación de simetría GERADE.

Entonces, es un conjunto de orbitales t2 & e. Estos símbolos provienen de la teoría del grupo. T significa triplete y E significa doblete.

Ahora, centrémonos en la pregunta principal.

En los complejos Td, los ligandos de carga puntual (carga negativa, según los supuestos de CFT) se acercan al centro del metal de forma no axial. Por lo tanto, los orbitales axiales dx ^ 2-y ^ 2 & dz ^ 2 enfrentan muy menos repulsión, pero dxy, dyz, dxz enfrenta más repulsión contra los orbitales de ligando. Por lo tanto, para mantener inalterada la posición del baricentro, cuando t2 establece la energía mejorada, e establece la energía se desploma. Esa es la razón.

Aunque aprecio que haya una lógica más profunda, no voy a elaborar eso aquí, ya que sería tan vasto que la gente perderá la paciencia.

Espero que esto ayude.

Primero debemos considerar el enfoque del ligando.

Este es un sistema de coordenadas cartesianas con el núcleo del átomo de metal en el centro del cubo, es decir, el origen. En un complejo tetraédrico, los ligandos se aproximan a lo largo de los vectores unitarios indicados anteriormente.

Por ejemplo, los orbitales están a lo largo de los ejes de coordenadas, y los vectores unitarios son i, j, k.

Los orbitales t2g están a lo largo de i + j, j + k, i + k, etc.

Puede averiguar los ángulos entre los orbitales y el ligando utilizando los conocimientos básicos de los vectores.

Encontrará que el ligando forma un ángulo mayor con, por ejemplo, los orbitales. Por lo tanto, los electrones en estos orbitales enfrentan menos repulsión y, por ejemplo, el orbital tiene una energía más baja que t2g.

Espero que esto ayude.

En un entorno esférico, los orbitales d están degenerados (tienen la misma energía). Cuando hay una disposición octaédrica de ligandos, los orbitales se separan en dos grupos simétricamente diferentes: los grupos eg y t2g. El grupo, por ejemplo, tiene la simetría adecuada para interactuar con los orbitales del ligando, y obtienes una interacción de unión y antienlace. La interacción de unión da como resultado que los orbitales de menor energía (esencialmente los orbitales del ligando) se estabilicen (se muevan a una energía aún más baja), y los orbitales de mayor energía (esencialmente los orbitales metálicos) comienzan a desestabilizarse (moverse a una energía aún más alta). Los orbitales de menor energía son enlaces sigma y los orbitales de mayor energía son orbitales sigma antibonding. Esto da como resultado, por ejemplo, que los orbitales metálicos se muevan por encima de los orbitales t2g. Los orbitales t2g son la simetría incorrecta para participar en interacciones sigma con los ligandos. Sin embargo, son la simetría correcta para participar en las interacciones pi con los ligandos. Dado que las interacciones pi en los complejos metálicos son más débiles que las interacciones sigma, en un complejo metálico simple en un entorno octaédrico, el nivel del átomo metálico, por ejemplo, siempre será mayor que el nivel t2g.

¡ESPERO QUE ESTO AYUDE!