下記の無機化学の問題が分かりません。

質問

Mn(III) (d4) 八面体型錯体の電子を５つのd軌道に振り分ける場合、高スピンと低スピンの両方の状態が考えられるが、それぞれの状態におけるスピン多重度（2S+1）を答えよ。

回答No.1

lupin__X · ベストアンサー

https://socratic.org/questions/5666dcbe581e2a2d1d3f1adf
英語ですが、下の方にマンガンd軌道4個の図があります。

八面体型配位子場によって d軌道は、2種類に分裂
エネルギーの低い dxy, dxz, dyz と
エネルギーの高い dz2, dx2-y2
金属原子のx軸,y軸,z軸に6配位でぶつかる軌道は高くなり、
間のななめの軌道は、低くなります。
もちろん、配位子によって分裂の幅が違います。

□d電子が4個の時の説明
d電子が4個の場合、3個は必ず下に入ります。
4個目は、エネルギー差が小さいとき、上に入ります。
エネルギー差が大きいと、下に入り、ペアになります。
同じ軌道に入る反発力より上に行くエネルギーが大きいと
上に行かないわけです。
1個ペアになるとスピンが打ち消され低スピン、
全部バラバラなのは高スピン。
低スピンは、ペアになってない電子2個:S=(1/2)*2=1
2S+1 = 3
高スピンは、ペアになってない電子4個:S=(1/2)*4=2
2S+1 = 5

お礼

解答の解説が丁寧だったためなんとか理解できました。ありがとうございます。英語のサイトは翻訳ツールを使って読めむことができました。