Complejos Niquel

Quim. Nova, Vol. 28, No. 1, 153-156, 2005 ESPECTROS ELETRÔNICOS DE ALGUNS COMPLEXOS DE GEOMETRIA OCTAÉDRICA DE Ni2+: UMA INTRODUÇÃO PRÁTICA À TEORIA DO CAMPO CRISTALINO NO CURSO DE GRADUAÇÃO Yoshitaka Gushikem Instituto de Quimica, Universidade Estadual de Campinas, CP 6154, 13084-971 Campinas - SP Recebido em 26/11/03; aceito em 18/5/04; publicado na web em 9/8/04

ELECTRONIC SPECTRA OF SOMENi 2+ OCTAHEDRAL COMPLEXES: A PRACTICAL INTRODUCTION TO THE CRYSTAL FIELD THEORY IN THE UNDERGRADUATE COURSE. The experiment introduces the undergraduate students to the crystal field theory. The electronic spectra of the octahedral complexes of [Ni(L)n]2+ (L = H2O, dmso, NH3 and en) obtained in the experiment are used to calculate 10Dq and B parameters. The experiment shows how the parameters canbe calculated and correlated with the nature of the ligands and the field intensities produced. Keywords: Ni(II) octahedral complexes; electronic spectra; crystal field parameters.

INTRODUÇÃO Os complexos de metais de transição são fascinantes para os estudantes porque possuem uma variedade de cores e para um determinado metal central, esta mudança de coloração também pode ser observada, emfunção dos ligantes. Por exemplo, os compostos [Co(OH2)6]2+ e CoCl42- possuem o mesmo metal central mas apresentam cores diferentes, respectivamente rosada e azulada. Estes complexos absorvem a radiação eletromagnética de comprimento de onda λ quando a luz natural (luz branca) incide sobre eles. As diferentes cores observadas são resultados das luzes refletidas cujas naturezas são diferentes para cadacomplexo. Os fundamentos básicos sobre esta questão os estudantes podem ler no livro texto de Atkins e Jones1. A absorção da radiação eletromagnética ocorre quando o fóton incidente sobre um sistema promove uma transição entre os níveis de energia Ei e Ej cuja diferença é descrita pela equação ∆Eij= h/λ, onde h é a constante de Planck. Nos complexos de metais de transição, com configuraçãoeletrônica dn (n> 1), as transições ocorrem entre níveis de energia resultantes da interação entre os elétrons d, sendo designadas de transições d-d2. Com o intuito de introduzir aos estudantes de graduação os fundamentos da teoria de campo cristalino, um experimento simples no qual os mesmos preparam e analisam os espectros de complexos hexacoordenados de NiLn2+ (L= H2O, dmso (dimetilsulfóxido), NH3 een (etilenodiamina ou 1,2-diaminoetano) é proposto neste trabalho. A partir das transições eletrônicas devidamente atribuídas, os parâmetros 10Dq e de repulsão inter eletrônica B são calculados e correlacionados com a natureza dos ligantes. O experimento requer a utilização de espectrofotômetro UV-Visível, sensível na região compreendendo entre 300 a 800 nm. PARTE EXPERIMENTAL Prepare inicialmente20 mL de uma solução aquosa de Ni(NO3)2.6H2O 0,1 mol L-1. Pipete 5 ml desta solução em dois erlenmeyers e coloque 5 mL de NH4OH concentrado no primeiro e no segundo, 5 mL de etilenodiamina pura. Prepare uma terceira solução dissolvendo diretamente o Ni(NO3)2.6H2O sólido (0,15 g) em
*e-mail: gushikem@iqm.unicamp.br

10 mL de dmso puro para que no final se tenha uma solução 0,05 mol L-1. Registreos espectros UV-visível para todas as amostras usando uma concentração de 0,05 mol L-1 em uma cubeta de quartzo, com 1 cm de caminho óptico. O equipamento utilizado neste artigo foi o espectrofotômetro UV-Vis Shimadzu 1601PC com arranjo diodo entre 300 a 800 nm. Os espectros obtidos são apresentados nas Figuras 1a-d. ANÁLISE DOS DADOS O Ni2+ possui a configuração eletrônica d8 e possui, portanto,dois elétrons desemparelhados. Lembrando que cada elétron girando ao redor do núcleo gera um momento orbital, l, ocorre uma interação entre estes momentos individuais l1 e l2, referentes aos elétrons 1 e 2 (ver figura abaixo). O momento resultante possui magnitude expressa pela soma vetorial dos momentos individuais L = li + lj. Soma vetorial de l1 e l 2 resulta nos momentos orbitais...