L’efecte Jahn-Teller es dóna en sistemes (generalment composts de coordinació de metalls de transició) en els quals hi ha diversos nivells d’energia degenerats i no igualment ocupats. En aquests casos, el teorema de Jahn-Teller prediu que el sistema experimentarà una distorsió, de manera que alguns d’aquests nivells s’estabilitzaran i uns altres es desestabilitzaran. A el no estar tots els nivells igualment ocupats, els desestabilitzats seran els més buits, i el sistema tindrà una menor energia. El teorema no prediu com de intens serà l’efecte en cada cas particular.
Es troba amb més freqüència en els complexos octaèdrics dels metalls de transició. El fenomen és molt comú en els complexos de coure (II) hexacoordinados. La configuració electrònica d9 d’aquest ió proporciona tres electrons en els dos orbitals eg degenerats, el que porta a un estat electrònic fonamental doblement degenerat. Aquests complexos es distorsionen al llarg d’un dels eixos quàdruples moleculars (sempre etiquetats com l’eix z), el que té l’efecte d’eliminar les degeneracions orbitals i electròniques i reduir l’energia general. La distorsió normalment pren la forma d’allargar els enllaços als lligands que es troben al llarg de l’eix z, però en ocasions passa com un escurçament d’aquests enllaços (el teorema de Jahn-Teller no prediu la direcció de la distorsió, només la presència d’una geometria inestable). Quan es produeix tal allargament, l’efecte és disminuir la repulsió electrostàtica entre el parell d’electrons de l’lligant (base de Lewis) i qualsevol electró en els orbitals amb un component z, disminuint així l’energia de l’complex. El centre d’inversió es conserva després de la distorsió. La distorsió de la simetria octaèdrica per donar un octàedre elongado axialment, estabilitza l’orbital DX2-y2, que resta ocupat per dos electrons i desestabilitza el dz2, que resta ocupat per un electró.
En els complexos octaèdrics, l’efecte Jahn-Teller és més pronunciat quan un nombre imparell d’electrons ocupa els orbitals eg. Aquesta situació es presenta en complexos amb les configuracions d9, d7 de baix espín o d4 d’alt espín, tots els quals tenen estats fonamentals doblement degenerats. Això es deu al fet que els orbitals eg es troben en la mateixa direcció que els lligands, així doncs la distorsió representa una gran estabilització energètica.
Prenent com a exemple un complex d’alt spin, per exemple un d4 (t32ge1g), el quart electró d pot ocupar l’orbital dx²-y² o el dz² amb igual energia. Si l’orbital dx²-y² està ocupat, es rebutgen els 4 lligands equatorials, el que dóna com a resultat la compressió de l’octàedre. Si, d’altra banda, l’orbital dz² està ocupat, només es rebutgen els dos lligands disposats axialment, el que condueix a un estirament de l’octaedre en la direcció z. En els dos casos, l’ocupació de l’orbital reduït condueix a un guany d’energia, encara que no molt gran, que es coneix com a energia d’estabilització de Jahn-Teller. Si està estirat o comprimit depèn, entre altres coses, de l’contraión. Per exemple, depenent de l’contraión, un complex 4- de vegades es troba com un complex octaèdric comprimit o un complex octaèdric estès. D’altres, com 2+ amb p i ‘= òxid de piridina, fins i tot tenen una estructura que fluctua entre les dues formes (veure imatge de l’esquerra).
Estrictament parlant, l’efecte també passa quan hi ha una degeneració a causa als electrons en els orbitals t2g (és a dir, configuracions com d1 o d2, les quals estan triplement degenerades). En aquests casos, però, l’efecte és molt menys notable, perquè hi ha una disminució molt menor de la repulsió a l’portar els lligands més lluny dels orbitals t2g, que no apunten directament als lligands (vegeu la taula a continuació). El mateix és cert en els complexos tetraèdrics (per exemple, manganato: la distorsió és molt subtil perquè hi ha menys estabilització de guanyar perquè els lligands no apunten directament als orbitals).TAMBIÉN EXISTEE EFECTO EN COMPLEJOS D8 CON GEOMETRÍA CUADRADO-Planar (HIBRIDACIÓN DSP2), en DONDE LOS ORBITALES DZ2, DXZ Y DYZ SONOS LOS DE MÁS BAJA ENERERÍA.
LOS EFECTOS ESPERADOS PARA COMPLEJOS Octaédricos se Envuentran en la SIGUiente TABLA:
| Número de Electrons D | 1 | 2 | 3 | 6 | 8 | 9 | 10 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| alto / bajo espin | > Com | bs | com | bs | com | bs | com | bs | ||||||
| fuerza del efecto jt | d | d | f | d | d | d | f | f | ||||||
Com: Alto Espín
BS: bajo espín
D: efecto jahn-teller débil (t2g orbitals semillenos)
F: Efecto Jahn-Teller Fuerte (per exemple, orbitales semillenos)
blanco: no es espera efecto jahn-teller
El efecto jahn-teller se manifiesta en los espectros de Absorbància UV-Vis de Algunos Compuestos, Donde a Menudo Causa la Divisió de Las Bandes. Es Fácilmente Evidente en Las Estructuras de Muchos Complejos de Cobre (II). Sin Embargo, pue Obteneterment Información detalladia Sobre la anisotropía de contes Complejos i la naturaleza de la Unión del Ligando A Partir de la Estructura Fina dels Espectures de Resonància de Giro Electrónico A Baja Temperatura.