L’effetto Jahn-Teller è dato in sistemi (generalmente composti di coordinamento del metallo di transizione) in cui ci sono diversi livelli di energia degenerati e non ugualmente occupato. In questi casi, il teorema del Jahn Teller prevede che il sistema sperimenterà una distorsione, in modo che alcuni di questi livelli siano stabilizzati e altri saranno destabilizzati. Non essendo tutti i livelli ugualmente occupati, il destabilizzato sarà il più vuoto, e il sistema avrà un’energia inferiore. Il teorema non prevede quanto l’effetto intenso sia in ogni caso particolare.
è più frequentemente trovato nei complessi ottaedri dei metalli di transizione. Il fenomeno è molto comune nei complessi di rame (ii) esacuportati. La configurazione elettronica D9 di questo ione fornisce tre elettroni nei due orbitali, ad esempio degenerati, che porta a uno stato elettronico fondamentale doppiamente degenerato. Detti complessi sono distorti lungo uno degli assi quadrupli molecolari (sempre etichettati come l’asse Z), che ha l’effetto di eliminare degenerazioni orbitali ed elettroniche e riducendo l’energia generale. La distorsione richiede normalmente la strada per allungare i collegamenti ai ligandi che si trovano lungo l’asse Z, ma a volte si verifica come accorciamento di questi collegamenti (il teorema di Jahn-Teller non prevede la direzione della distorsione, solo la presenza di geometria instabile) . Quando si verifica tale allungamento, l’effetto è quello di diminuire il repulso elettrostatico tra la coppia di elettroni del ligando (base Lewis) e qualsiasi elettrone negli orbitali con un componente Z, riducendo così l’energia del complesso. Il centro di investimento è preservato dopo la distorsione. La distorsione della simmetria ottaedrica per dare a Octaedro allungata assialmente, stabilizza l’orbitale DX2-Y2, che è occupato da due elettroni e destabilizza il DZ2, che è occupato da un elettrone.
Nei complessi ottaedici, l’effetto Jahn-Teller è più pronunciato quando un numero dispari di elettroni occupa ad esempio orbitali. Questa situazione è presentata in complessi con la D9, D7 di configurazioni D7 Low-Spin, tutte dotate di stati fondamentali doppiamente degenerati. Questo perché ad esempio gli orbitali sono nella stessa direzione dei ligandi, quindi la distorsione rappresenta una grande stabilizzazione dell’energia.
Prendendo come esempio un elevato complesso di rotazione, ad esempio un D4 (T32Ge1G), il quarto elettrone D può occupare l’orbitale DX²-y² o DZ² con uguale energia. Se l’orbitale DX²-Y² è occupato, i 4 ligandi equatori vengono respinti, il che si traduce nella compressione dello ottaedro. Se, d’altra parte, l’orbitale DZ² è occupato, solo i due ligandi disposti assialmente vengono respinti, il che porta a un tratto ottaedro nella direzione Z. In entrambi i casi, l’occupazione di orbitale ridotta porta a un guadagno energetico, sebbene non molto grande, che è noto come energia di stabilizzazione di Jahn-Teller. Se è teso o compresso dipende, tra le altre cose, della controsozione. Ad esempio, a seconda della controsoffitto, un complesso 4 – a volte è stato trovato come un complesso compresso ottaedrico o un complesso ottaedrale esteso. Altri, come 2+ con ossido di piridina, hanno persino una struttura che fluttua tra le due forme (vedi immagine a sinistra).
rigorosamente parlando, l’effetto si verifica anche quando c’è una dovuta degenerazione al Elettroni negli orbitali T2G (cioè configurazioni come D1 o D2, che sono triplemente degenerate). In tali casi, tuttavia, l’effetto è molto meno evidente, perché c’è una diminuzione molto più bassa della repulsione quando si trasportano ulteriormente i ligandi dagli orbitali T2G, che non puntano direttamente ai ligandi (vedi tabella seguente). Lo stesso è vero nei complessi tetraedri (ad esempio, manganate: la distorsione è molto sottile perché c’è meno stabilizzazione per vincere perché i ligandi non puntano direttamente agli orbitali).También esiste este efecto en complejos D8 con geometría cuadrado-planare (hibridazione dsp2), en donde los orbitales dz2, dxz y dyz figlio los de más baja energía.
los efectos esperados para complejos obtaédricos secuentran en la Siguiente Tabla:
| Número de Electrons D | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ALTO / BAJO ESPIN | AS | BS | AS | BS | AS | BS | AS | bs | ||||||
| fuerza del efecto jt | d | d | f | d | D | D | F | F | ||||||
As: Alto Espín
bs: bajo espín
d: efecto jahn-chinder débil (T2g orbitales semillenos)
F: Efecto Jahn-Teller Fuerte (ad es. Orbitales Semillenos)
Blanco: No Espera Efecto Jahn-Teller
El Efecto Jahn-Teller Se MishestaSa en los Espectros de Assorbancia UV-Vis De Algunos Compuestos, Donde a Menudo Causa La División De Las Bandas. Es fácilemente evidente en las estructuras de muchos complejos de cobre (ii). Sin Embargo, Puede Obstenersi Informazioni Detallada Adicional Sobre La Anisotropía de Tales Complejos Y La Naturaleza de la Unión del Ligando A Parir de la estructura Fina de los Espectros de Resonancia de Giro Electrónico A Baja Temperatura.