Serie spettrochimica
# Serie spettrochimica

La serie spettrochimica elenca i ligandi e gli ioni metallici in ordine crescente di campo che sono in grado di creare (ovvero la separazione Δ del campo cristallino o del campo dei ligandi) quando danno origine ai complessi. Fu determinata originariamente dal chimico giapponese R. Tsuchida nel 1938.

## Serie spettrochimica dei ligandi

La serie spettrochimica dei ligandi, riferita a quelli più comuni, è la seguente:

    $I^−$ < $Br^−$ < $S^{2−}$ < $SCN^−$ < $Cl^−$ < $N_3^−$ < $F^−$ < $NCO^−$ < $(NH_2)_2C=O$ < $OH^−$ < $C_2O_4^{2−}$ < $O^{2-}$ < $H_2O$ < $NCS^−$ < $NC^−$ < py < $NH_3$ < en < bipy < phen < $NO_2^−$ < $CNO^−$ < $CN^−$ < CO

Tra i principali fattori che influenzano tale serie vi sono la differenza di energia tra gli orbitali del metallo e del ligando implicati nel legame oltre alla sovrapposizione degli stessi. In linea generale, si osserva che le basi π tendono a provocare una minore separazione, i ligandi che non presentano alcun effetto π (come l'ammoniaca) sono situati nella zona centrale della serie mentre gli acidi π sono quelli che creano un campo più forte. Non mancano comunque le eccezioni: ad esempio il cianuro crea un campo maggiore di quanto sia prevedibile in base alla sua limitata acidità π.

## Serie spettrochimica dei metalli

La tendenza dei metalli a creare un campo maggiormente forte aumenta all'aumentare del loro numero di ossidazione e discendendo lungo un gruppo della tavola periodica. Una serie spettrochimica parziale dei metalli è la seguente:

    $Mn^{2+}$ < $Ni^{2+}$ < $Co^{2+}$ < $Fe^{2+}$ < $V^{2+}$ < $Fe^{3+}$ < $Cr^{3+}$ < $V^{3+}$ < $Co^{3+}$ < $Mn^{4+}$ < $Mo^{3+}$ < $Rh^{3+}$ < Ru $^{3+}$ < $Pd^{4+}$ < $Ir^{3+}$ < $Re^{4+}$ < $Pt^{4+}$

Aumentando il numero quantico principale (ovvero discendendo lungo un gruppo) il legame σ, rispetto agli orbitali metallici 3d poco espansi, tende a rafforzarsi.

Confrontando la posizione dei ligandi e dei metalli nelle loro rispettive serie spettrochimiche è possibile prevedere la formazione di un complesso a campo forte piuttosto che di uno a campo debole: se entrambi si trovano posizionati verso destra si avranno ottime probabilità di ottenere un complesso a campo forte, viceversa potremmo aspettarci la formazione di un complesso a campo debole. Se il metallo e il ligando sono invece situati nella regione intermedia la previsione risulta più articolata e meno immediata.

