Energie de stabilisation en symétrie tétraédrique

Partie

Question

En adoptant un schéma énergétique analogue à celui du cours pour la symétrie octaédrique, donner les énergies relatives des orbitales \(\textrm t_2\) et \(\textrm e\) en symétrie tétraédrique ? Calculer alors l'ESCC pour les configurations suivantes en symétrie tétraédrique :

  1. \(\textrm d^3\) bas spin et haut spin,

  2. \(\textrm d^5\) bas spin et haut spin,

  3. \(\textrm d^6\) bas spin et haut spin.

Aide à la lecture

En utilisant le schéma d'éclatement des orbitales d en symétrie tétraédrique, on obtient le diagramme énergétique suivant en appliquant la règle du barycentre :

Solution détaillée

On en déduit le calcul de l'ESCC selon la relation :

\(\textrm{ESCC}=(-6\textrm{ Dq}).\textrm x+(+4\textrm{ Dq}).\textrm y+\textrm p.\textrm P\)

  1. \(d^3\) :

    configuration champ fort \(\textrm e^3\textrm t_2^0\) \(\textrm{ESCC}=-18\textrm{ Dq}+\textrm P\)

    configuration champ faible \(\textrm e^2\textrm t_2^1\) \(\textrm{ESCC}=-8\textrm{ Dq}\)

  2. \(\textrm d^5\) :

    configuration champ fort \(\textrm e^4\textrm t_2^1\) \(\textrm{ESCC}=-16\textrm{ Dq}+2.\textrm P\)

    configuration champ faible \(\textrm e^2\textrm t_2^3\) \(\textrm{ESCC}=0\)

  3. \(d^6\) :

    configuration champ fort - bas spin \(\textrm e^4\textrm t_2^2\) \(v\textrm{ESCC}=-6\textrm{ Dq}+2.\textrm P\)

    configuration champ faible \(\textrm e^3\textrm t_2^3\) \(\textrm{ESCC}=-6\textrm{ Dq}\)