Propiedades magnéticas de Co(II)Fumarato estudiadas mediante EPR, magnetización y susceptibilidad magnética

NICOLÁS NEUMAN; ELÍN WINKLER; OCTAVIO PEÑA,; MARIO PASSEGGI; ALBERTO RIZZI; CARLOS D. BRONDINO

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

IntroducciónEl ión Co(II) es usado habitualmente como sonda espectroscópica en diversas metaloproteínas1 debido a que sus propiedades magnéticas son muy sensibles a la geometría y número de coordinación. El ión libre posee un estado fundamental con spin S = 3/2 y momento angular orbital L = 3. Cuando el ión Co(II) se encuentra coordinado, el campo cristalino y el acoplamiento spin-órbita producen un desdoblamiento a campo cero (ZFS) de los niveles energéticos de spin y una fuerte anisotropía del factor g.Objetivos•Estudiar las propiedades magnéticas del compuesto Co(II)(Fumarato)(H2O)42 mediante magnetización en función del campo magnético (M), susceptibilidad magnética en función de la temperatura (χ) y espectroscopía de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR) en monocristales orientados.•Determinar el tensor g’ efectivo y los parámetros del ZFSResultadosSe tomaron espectros de EPR a 9.5 GHz y 4K de un monocristal de Co(II)Fumarato, que cristaliza en el sistema monoclínico,2 para múltiples orientaciones del campo magnético B en tres planos cristalinos ortogonales. Del ajuste de la única línea de resonancia se obtuvo el factor g’ efectivo para cada orientación, y de la variación angular de g’2 se obtuvieron los parámetros del tensor g’ cristalino (g1 = 5.13 g2 = 3.76 g3 = 4.10). Los resultados de M y χ fueron ajustados utilizando dos modelos,3 uno basado en un Hamiltoniano de spin S = 3/2 con interacción Zeeman y ZFS y otro que incluye explícitamente el efecto del campo cristalino, la interacción spin-órbita y la interacción Zeeman. Los parámetros de estos modelos permiten calcular un tensor g’ molecular efectivo,4,5 el cuál es compatible con los resultados de EPR.ConclusionesLos resultados de M y χ indican que el ión Co(II) se encuentra en una configuración de alto spin (S = 3/2). Los parámetros del ZFS y el tensor g’ efectivo son compatibles con coordinación octahédrica distorsionada. No se observa estructura hiperfina de 57Co ni se resuelven las resonancias de los sitios magnéticamente no equivalentes, lo que indica que existe un colapso de las resonancias causado por interacción de intercambio J entre iones vecinos.Referencias(1) Larrabee et al., J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 4182-4196(2) Zheng et al., J.Solid State Chem., 2004, 177, 1352(3) Kahn O., Molecular Magnetism, 1993, VCH Publishers, New York, NY(4) Werth et al., Inorg. Chem., 1995,34, 218-228(5) Pilbrow, J. R., J. Magn. Reson., 1978, 31, 479-489.