Propriétés électroniques

Les propriétés électroniques des composés de coordination sont dues pour une large part à la présence d'électrons dans les couches \(\textrm d\) qui sont sensibles à l'environnement de l'ion métallique. En effet, les orbitales \(\textrm t_{2\textrm g}\) et \(\textrm e_\textrm g\) ont des énergies différentes mais proches, et le passage d'un électron d'une orbitale \(\textrm t_{2\textrm g}\) à \(\textrm e_\textrm g\) requiert une énergie dans le domaine du visible. Ainsi un composé de coordination lorsqu'il est soumis à une excitation lumineuse dont l'énergie balaie le spectre du visible absorbe certaines énergies, ce qui lui confère une certaine couleur. D'autre part, en vertu de la règle de Hund et du fait que les orbitales \(\textrm t_{2\textrm g}\) et \(\textrm e_\textrm g\) sont dégénérées, la présence d'électrons célibataires est fréquente, conduisant à des propriétés magnétiques. Dans cette ressource, nous allons discuter et interpréter ces propriétés électroniques dans le cadre de la théorie du champ cristallin.

Dans une première partie, nous traiterons des propriétés optiques. L'analyse des spectres optiques de complexes consiste à interpréter les bandes en terme de transitions électroniques résultant de sauts d'électrons entre orbitales \(\textrm t_{2\textrm g}\) et \(\textrm e_\textrm g\) . Elle conduit à comprendre l'origine de la couleur des complexes et à la détermination expérimentale du paramètre de champ cristallin \(\Delta\)(= 10 Dq) et du paramètre de Racah \(\textrm B\).

Dans une deuxième partie, nous parlerons des propriétés magnétiques des composés de coordination. Ceci permettra de jeter les bases du magnétisme moléculaire.