Mientras estudiaba la Teoría del Campo de Cristal me dijeron $\mathrm{Dq}$ es una unidad, relacionada con la unidad $\Delta_{\mathrm{O}}$ mediante la relación $\Delta_{\mathrm{O}} = 10\ \mathrm{Dq}$ . Pero, ¿no son $\Delta_{\mathrm{O}}$ y $\mathrm{Dq}$ ¿variables, no unidades? La unidad es de energía, como $\mathrm{eV}$ o julios, son símbolos para representar un valor concreto de energía, que puede ser cualquier cosa. Entonces, ¿qué queremos decir con $\Delta_{\mathrm{O}}= 10\ \mathrm{Dq}$ ? ¿Qué es exactamente $\mathrm{Dq}$ (No he podido encontrar esto en ninguno de mis libros de texto, sólo indican esta relación, o no la indican en absoluto) y ¿son realmente unidades de energía?
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Richard West
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Aunque no creo que pueda dar una respuesta completa, lo vi en una serie de conferencias. $\Delta_{\mathrm{O}}$ es la división del campo del ligando y es una medida del campo fuerte o débil que crean los ligandos de un complejo. Dependiendo de los ligandos, los niveles de energía de, por ejemplo, los complejos octaédricos de hierro (abajo), están más cerca unos de otros en un campo bajo y más separados para un campo más alto. Esto depende de $\Delta_{\mathrm{O}}$ . También se trata de una diferencia de energía y las unidades son julios o electronvoltios. Véase la imagen siguiente. También puede consultar Diagramas Tanabe-Sugano .
Me dijeron (lo siento, no tengo la referencia adecuada) que la expresión $\Delta_{\mathrm{O}}= \pu{10Dq}$ proviene de la mecánica cuántica. La razón de que este término se enuncie sin más, en lugar de definirse, radica en el origen de la CFT. La teoría era en gran medida empírica y, por tanto $\Delta_{\mathrm{O}}$ se utilizó. Esta diferencia de niveles de energía también podría describirse en sistemas cuánticos y se denomina $\pu{Dq}$ después de su número cuántico. La diferencia entre los niveles parecía ser $\pu{10Dq}$ .
Espero que esto no sea una simplificación excesiva, sino más bien útil.
shaiss
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El origen del uso de $\pu{Dq}$ se trata en otro lugar y está fuera del alcance de esta pregunta; pero puedo decirle que, en efecto, es una relativa unidad.
Cuando se observan complejos sin conocer su estructura electrónica específica ni sus niveles de energía concretos, la $\mathrm{Dq}$ -es una forma sencilla de comparar la expresión relativa estabilizaciones de electrones. La idea es que la todo La división del campo es la siguiente $10~\mathrm{Dq}$ y que se introduce un hipotético nivel cero tal que un electrón en cada orbital daría una estabilización global de $0~\mathrm{Dq}$ . Así, en el caso de un $\mathrm{d^3}$ complejo, la "estabilización" sería $-18~\mathrm{Dq}$ .
El convenio tiene varios defectos:
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Como se ha señalado, la energía global puede diferir mucho. No hay dos complejos que tengan exactamente el mismo valor para $10~\mathrm{Dq}$ .
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El valor de $10~\mathrm{Dq}$ incluso depende en gran medida de la geometría: los complejos octaédricos tienen un valor mucho mayor de $10~\mathrm{Dq}$ que los tetraédricos:
$$4.44~\mathrm{Dq}(\text{oct}) \approx 10~\mathrm{Dq}(\text{tet})$$
- La notación no se extiende bien a complejos con geometrías distintas de la octaédrica o la tetraédrica. Para los complejos distorsionados de Jahn-Teller o de planta cuadrada, la definición de $10~\mathrm{Dq}$ se vuelve poco clara y menos útil. A menudo se indica como la diferencia de energía correspondiente a la absorción electrónica de mayor longitud de onda.
Así que, en general, aunque es útil utilizarlo a un nivel básico, pierde su utilidad rápidamente debido a que es, como tú has dicho, relativa .
