A Teoria do Campo Cristalino retrata a interação entre os ligantes e o íon metálico, onde os
ligantes são cargas negativas ou dipolos pontuais que repelem os elétrons dos orbitais d do
íon metálicos. Está interação envolve a liberação ou absorção de energia que resulta em
alteração de cor do metal central.
Vale ressaltar que os metais de transição são conhecidos como elementos do bloco d, sendo
este o orbital de maior energia, sua modificação é de acordo com as interações dos ligantes.
No sistema octaédrico temos seis pontos de cargas negativas ligadas ao íon metálico, sendo
sua posição definida pela força de atração entre o metal e o ligante no orbital d. Os elétrons
dos orbitais dz² e dx²-Y² na posição cartesiana e os elétrons dos orbitais dxy , dzy e dzx estão
localizados na região adjacente aos orbitais dz² e dx²-Y² .
Os orbitais “p” nos compostos octaédricos se desdobram em dois níveis de energias, sendo
Eles o eg e teg esta variação de energia do composto octaédrico ira mostrar onde os pares de
elétrons irão se arranjar. O eg da origem ao campo de maior energia e o teg formam o nível
de menor energia. Este nível de energia é definido com base na energia do orbital d do íon
livre.
A diferença entre o eg e teg no composto octaédrico é definido com ∆0, que representa o
desdobramento do campo cristalino. O Valor do ∆0 poderá ser calculado através do
espectro de absorção, que por sua vez irá apresentar o máximo de energia necessária para
que o desdobramento ocorra.
O complexo poderá ser de spin alto ou de spin baixo, o que define os spins é o campo dos
ligantes, ou seja campo fraco spin alto e campo forte spin baixo. O campo octaédrico forte
ou fraco é definido pelo ∆0 e o P que representa a energia necessária para forçar o
emparelhamento dos elétrons em um mesmo orbital. ∆ for menor que P teremos o campo
fraco e ∆ maior que P teremos o campo forte. Outra forma de definir o campo é através da
série espectroquímica, onde os ligantes são posicionados, dos elementos com campo mais
fraco direcionando para o campo mais forte. Sendo eles: I- < Br- < S2- < Cl- < NO3- < F- <
OH-< EtOH < oxalato < H2O < EDTA < (NH3 e piridina) < etilenodiamina < bipiridina < o-
fenantrolina < NO2- < CN- < CO.
Através do espectro de absorção é possível visualizar as reações de alternância de coloração.
O comprimento de ondas variam de 380 nm ( cor violeta) até o 780 nm ( cor vermelha),
sendo as cores complementares oscilando do verde amarelado até o verde azulado, de acordo
com o disco de Newton.
Como exemplo da teoria do campo cristalino, podemos descrever as alterações de cores
sofridas pelo elemento Cobalto quando possui ligantes com números de elétrons alterados.
A cor dos complexos de Cobalto, está relacionada com transições envolvendo os orbitais
t2g → eg (complexos octaédricos) ou e → t2 (complexos tetraédricos).
