O que são complexos de spin alto e spin baixo?

Um complexo pode ser classificado como de alta rotação ou baixa rotação. Quando falamos de todas as geometrias moleculares, comparamos a energia de divisão do campo de cristal (Δ) e a energia de emparelhamento (P). Normalmente, essas duas quantidades determinam se um determinado campo é de spin baixo ou spin alto.

Quando a energia de divisão do campo cristalino é maior que a energia de emparelhamento, os elétrons vão preencher primeiro todos os orbitais de menor energia e só então emparelhar com os elétrons nesses orbitais antes de passar para os orbitais de maior energia. Os elétrons tendem a cair no estado de menor energia possível, e como a energia de emparelhamento é menor que a energia de divisão do campo de cristal, é mais favorável energeticamente para os elétrons se emparelharem e preencherem completamente as orbitais de baixa energia até que não haja mais espaço, e só então começar a preencher as orbitais de alta energia. Por outro lado, quando a energia de emparelhamento é maior que a energia do campo de cristal, os elétrons primeiro ocuparão todas as orbitais e depois se emparelharão, sem levar em conta a energia das orbitais. Se cada orbital de uma energia inferior tivesse um elétron e os orbitais da energia superior seguinte não tivessem nenhum, um elétron, neste caso, ocuparia o orbital de energia superior. Isto segue a regra de Hund&apos, que diz que todas as orbitais devem ser ocupadas antes de começar o emparelhamento. Lembre-se, esta situação só ocorre quando a energia do emparelhamento é maior do que a energia do campo de cristal. Estes fenómenos ocorrem devido à tendência do electrão's para cair no estado de menor energia disponível.

Outro método para determinar o spin de um complexo é olhar para a força do seu campo e o comprimento de onda da cor que absorve. Se o campo for forte, ele terá poucos elétrons não reparados e, portanto, baixa rotação. Se o campo for fraco, ele terá mais elétrons não reparados e, portanto, spin alto. Em termos de comprimento de onda, um campo que absorve fótons de alta energia (em outras palavras, luz de baixo comprimento de onda) tem spin baixo e um campo que absorve fótons de baixa energia (luz de alto comprimento de onda) tem spin alto.

Once novamente, se um complexo é spin alto ou spin baixo depende de dois fatores principais: o campo de cristal que divide a energia e a energia de emparelhamento. Os elétrons tomarão o caminho de menor resistência - o caminho que requer a menor quantidade de energia. Se a energia de separação for maior que Δ, então os elétrons se moverão para um orbital de maior energia, porque é necessária menos energia. Se a energia de emparelhamento for menor que Δ, então os elétrons se emparelharão em vez de se moverem individualmente para um orbital de energia mais alta. Abaixo, dicas e exemplos são dados para ajudar a descobrir se uma determinada molécula é alta ou baixa rotação.