Los diagramas Tanabe-Sugano son una forma de diagramas de correlación. Estos diagramas muestran las energías relativas de términos (por ejemplo, microestados electrónicos) trazando la energía de división y la intensidad de campo en términos del Parámetro de Racah, B (trazado comoEB vsΔB). El parámetro Racah da cuenta de las repulsionesd -electrón-electrón que afectan las energías de los términos (y por lo tanto la energía de transición). Estos diagramas son útiles para interpretar espectros electrónicos. Específicamente, los diagramas pueden usarse para predecir cualitativamente el número de transiciones permitidas y prohibidas por giro, las intensidades relativas de estas transiciones y sus energías relativas. Los diagramas también se pueden utilizar para estimar la energíad de división orbital (Δo10Dq) y la intensidad de campo necesaria para causar la transición entre alta y baja espín.
Los diagramas Tanabe-Sugano que se muestran a continuación pueden ser utilizados para interpretar los espectros de complejos octaédricos de una configuración electrónica dada. Los diagramas para los complejos octaédricos parad2,d3,d4,d5,d6,d7 yd8 se dan a continuación. Los diagramas Tanabe-Sugano parad0,d1,d9 yd10 son innecesarios. En el caso ded0 yd10, no hayd−d transiciones posibles porque losd -orbitales están completamente vacíos o completamente llenos. En el caso ded1, sólo hay un término de iones libres (2D) que se divide en un estado fundamental2T2g y estado excitado2Eg. No hay repulsiones electrón-electrón a considerar, y solo hay una transición posible, por lo que el diagrama Tanabe-Sugano es innecesario parad1. El caso ded9 es similar y está relacionado cond1 el concepto de “agujero positivo”. En el caso ded9, el término de iones2D libres solitarios se divide en un término de estado fundamental y un2Eg término de estado2T2g excitado. Solo hay una transición posible y así el diagrama Tanabe-Sugano para tambiénd9 es innecesario. En algunos casos, se dan dos versiones; una versión completa y una versión simplificada. Todos los diagramas se muestran en tamaño de página completa.
Estos diagramas también pueden ser utilizados para interpretar los espectros electrónicos de complejos tetraédricos. Para un complejo tetraédrico condm, use el diagrama que se da a continuación parad10−m. Todos los subíndicesg "" en los términos son irrelevantes para los tetraedros.
Octaedro con 2 electrones d
Figura16.3.2:d2: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con dosd electrones. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental se indican mediante líneas continuas. Los términos que tienen multiplicidad diferente al estado fundamental se muestran en líneas discontinuas. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 3 electrones d
Figura16.3.2:d3: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con tresd electrones. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental se indican mediante líneas continuas. Los términos que tienen multiplicidad diferente al estado fundamental se muestran en líneas discontinuas. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 4 electrones d
La Figura 3 muestra un diagrama de Tanabe-Sugano que incluye todos los términos. A continuación se muestra una versión simplificada del Diagramad4 Tanabe-Sugano en la Figura 4.
Figura16.3.3:d4, completo: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con cuatrod electrones. Una línea vertical gris en 27.2ΔoB divide los casos de alto giro de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del pentet en alto giro (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas sólidas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del triplete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. Los términos que tienen multiplicidad diferente a los estados de tierra penteta o triplete se muestran en líneas punteadas más claras. Para una versión simplificada deld4 diagrama, consulte la Figura16.3.4. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Figura16.3.4:d4, simplificado: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con cuatrod electrones. Una línea vertical gris en 27.2ΔoB divide los casos de alto giro de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del pentet en alto giro (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas sólidas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del triplete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. Esta versión del Diagramad4 Tanabe Sugano se abrevia en el sentido de que solo muestra los términos de aleación de espín que son más relevantes para interpretar los espectros UV-Visible. Para ver la versión completa de und4 diagrama, consulte la Figura16.3.3. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 5 electrones d
La Figura 5 muestra un diagrama de Tanabe-Sugano que incluye todos los términos. A continuación se muestra una versión simplificada del Diagramad5 Tanabe-Sugano en la Figura 6.
Figura16.3.5:d5, completo: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con cincod electrones. Una línea vertical gris en 27.3ΔoB divide los casos de alto giro de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del sexteto en alto giro (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas continuas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del doblete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. Los términos que tienen multiplicidad diferente a los estados del suelo se muestran en líneas punteadas más claras. Para una versión simplificada deld5 diagrama, consulte la Figura16.3.6. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Figura16.3.6:d5, simple: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con cincod electrones. Una línea vertical gris en 27.3ΔoB divide los casos de alto giro de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del sexteto en alto giro (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas continuas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del doblete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. Los términos que tienen multiplicidad diferente a los estados del suelo se muestran en líneas punteadas más claras. Esta versión del Diagramad5 Tanabe Sugano se abrevia por simplicidad y con el propósito de interpretar los espectros UV-Visible. Para la versión completa de und5 diagrama, ver Figura16.3.5 (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 6 electrones d
Figura16.3.7d6: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con seisd electrones. Una línea vertical gris a 18.5ΔoB divide el giro alto de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del pentet en alto giro (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas sólidas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del singlete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. Los términos que tienen multiplicidad diferente a los estados del suelo se muestran en líneas punteadas más claras. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 7 electrones d
Figura16.3.8:d7: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con sieted electrones. Una línea vertical gris a 21.7ΔoB divide los casos de alto giro de los casos de giro bajo. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del cuarteto en giro alto (izquierda de la línea gris) se indican mediante líneas sólidas pesadas. Los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental del doblete de giro bajo se muestran en líneas discontinuas pesadas. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)
Octaedro con 8 electrones d
Figura16.3.9:d8: Diagrama Tanabe-Sugano para el complejo metálico octaédrico con ochod electrones. Para mayor comodidad, los términos que pueden acomodar transiciones permitidas por giro desde el estado fundamental se indican mediante líneas continuas. Los términos que tienen multiplicidad diferente al estado fundamental se muestran en líneas discontinuas. (CC-BY-SA; Kathryn Haas)