---
title: "Teori Medan Kristal: Pemisahan, CFSE, Spin Tinggi dan Spin Rendah | Blog MolDraw"
url: https://www.moldraw.com/id/blog/crystal-field-theory-splitting-guide.html
description: "Teori medan kristal dibuat sederhana: pemisahan t2g dan eg, pola tetrahedral dan segi empat planar, spin tinggi vs spin rendah, CFSE dengan energi pemasangan, momen magnet, Jahn–Teller, dan warna, dengan contoh soal."
lang: id
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
---
# Penjelasan Teori Medan Kristal: Pemisahan Orbital d, CFSE, dan Spin Tinggi vs Spin Rendah

Diterbitkan: 19 Okt 2026 · Penulis: Scidart Academy · Waktu baca: ~7 menit

![Diagram pemisahan medan kristal oktahedral untuk besi(II) spin rendah dalam heksasianoferat, dengan enam elektron berpasangan di set t2g dan set eg kosong di atasnya](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/crystal-field-theory-splitting-guide.webp)

[Fe(CN)₆]⁴⁻ adalah d⁶ spin rendah: enam elektron berpasangan di t2g, CFSE −2,4Δo + 2P.

**Jawaban singkat:** Dalam kompleks oktahedral, kelima orbital d terpisah menjadi t2g (−0,4Δo) dan eg (+0,6Δo). Jika Δo lebih besar daripada energi pemasangan P, elektron berpasangan di t2g (**spin rendah**); jika lebih kecil, elektron menyebar (**spin tinggi**). CFSE = (−0,4 n(t2g) + 0,6 n(eg)) Δo + mP, dan μ = √(n(n + 2)) BM. Contoh: [Fe(CN)₆]⁴⁻ adalah d⁶ spin rendah dengan CFSE −2,4Δo + 2P dan tanpa elektron tak berpasangan. [Diagram pemisahan medan kristal](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) yang gratis melakukannya untuk logam, geometri, dan ligan umum apa pun.

## Istilah kunci dalam satu tempat

| Pemisahan medan kristal (Δ) | Selisih energi antar-set orbital d yang disebabkan oleh ligan. Δo untuk oktahedral, Δt untuk tetrahedral. 1 Δo = 10 Dq. |
| --- | --- |
| t2g dan eg | Set oktahedral: t2g (dxy, dxz, dyz) pada −0,4Δo dan eg (dz², dx²−y²) pada +0,6Δo. |
| Energi pemasangan (P) | Energi yang diperlukan untuk menempatkan dua elektron dalam orbital yang sama. |
| Spin tinggi dan spin rendah | Spin tinggi: Δ < P, elektron tak berpasangan maksimum. Spin rendah: Δ > P, elektron berpasangan di set yang lebih rendah. |
| CFSE | Energi stabilisasi medan kristal: energi yang diperoleh elektron d dibandingkan dengan medan bola. |
| Momen spin-only | μ = √(n(n + 2)) BM, dengan n adalah jumlah elektron tak berpasangan. |

## Aturannya langkah demi langkah

1. **Tentukan dⁿ.** dⁿ = nomor golongan − bilangan oksidasi. Fe²⁺: 8 − 2 = d⁶. Cu²⁺: 11 − 2 = d⁹. Mn dalam MnO₄⁻ (+7): d⁰.
2. **Pilih pola pemisahan.** Oktahedral: t2g di bawah eg. Tetrahedral: e di bawah t2, dengan Δt ≈ 4/9 Δo. Segi empat planar: dx²−y² jauh di atas yang lain.
3. **Tentukan keadaan spin.** Hanya d⁴, d⁵, d⁶, dan d⁷ oktahedral yang memiliki pilihan. Ligan medan kuat (CN⁻, CO, NO₂⁻, en, bipy) dan ion 3+ mendukung spin rendah. Ligan medan lemah (I⁻, Br⁻, Cl⁻, F⁻, H₂O) mendukung spin tinggi. Kompleks tetrahedral selalu berspin tinggi. Logam 4d dan 5d berspin rendah.
4. **Isi orbitalnya.** Spin tinggi: satu elektron di setiap orbital dari kelima orbital lebih dulu. Spin rendah: isi penuh set yang lebih rendah lebih dulu.
5. **Hitung.** CFSE = (−0,4 n(t2g) + 0,6 n(eg)) Δo + mP, dengan m adalah jumlah pasangan tambahan dibandingkan ion bebas. Lalu hitung elektron tak berpasangan dan gunakan μ = √(n(n + 2)).

**Deret spektrokimia (lemah ke kuat):** I⁻ < Br⁻ < SCN⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < C₂O₄²⁻ < H₂O < NCS⁻ < py < NH₃ < en < bipy < phen < NO₂⁻ < PPh₃ < CN⁻ < CO.

[Fe(H₂O)₆]²⁺: air sebagai ligan medan lemah menghasilkan d⁶ spin tinggi, t2g⁴ eg², 4 elektron tak berpasangan, dan μ = 4,90 BM.

[Fe(CN)₆]⁴⁻: sianida sebagai ligan medan kuat menghasilkan d⁶ spin rendah, t2g⁶ eg⁰, CFSE −2,4Δo + 2P, dan tanpa elektron tak berpasangan.

## Cara memakai alat diagram pemisahan medan kristal

1. Buka [diagram pemisahan medan kristal](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html).
2. Pilih **Logam** dan **Bilangan oksidasi**. Menu menampilkan jumlah dⁿ di samping setiap bilangan oksidasi.
3. Pilih **Geometri**: oktahedral, tetrahedral, segi empat planar, bipiramida segitiga, atau piramida segi empat.
4. Pilih **Ligan**. Untuk kompleks campuran, atur **Ligan kedua (opsional)** dan **Jumlahnya**.
5. Biarkan **Keadaan spin** pada **Otomatis (Δ vs energi pemasangan)**, atau pilih **Spin tinggi** atau **Spin rendah** untuk membandingkan.
6. Atau tekan sebuah contoh seperti **[Fe(CN)₆]⁴⁻**, **[CoF₆]³⁻**, atau **[Ni(CN)₄]²⁻**.
7. Baca konfigurasi, CFSE, elektron tak berpasangan, μ, catatan Jahn–Teller, dan catatan warna. Simpan dengan **Unduh SVG** atau **Unduh PNG**.

## Contoh soal

### 1. [Fe(CN)₆]⁴⁻ dibandingkan [Fe(H₂O)₆]²⁺

Keduanya mengandung Fe²⁺ (d⁶). Dengan air, Δo ≈ 10 400 cm⁻¹ berada di bawah P ≈ 17 600 cm⁻¹, sehingga kompleks berspin tinggi: t2g⁴ eg², CFSE = −0,4Δo, 4 elektron tak berpasangan, μ = 4,90 BM. Dengan sianida, Δo ≈ 32 800 cm⁻¹ berada di atas P, sehingga berspin rendah: t2g⁶, CFSE = **−2,4Δo + 2P**, 0 tak berpasangan, diamagnetik.

### 2. [CoF₆]³⁻ dibandingkan [Co(NH₃)₆]³⁺

Co³⁺ adalah d⁶. Fluorida adalah ligan medan lemah: spin tinggi, 4 elektron tak berpasangan, μ = √24 = **4,90 BM**. Amonia memberikan Δo ≈ 22 900 cm⁻¹: spin rendah, 0 tak berpasangan. Co³⁺ berspin rendah dengan hampir semua ligan kecuali F⁻.

### 3. [Ni(CN)₄]²⁻ dibandingkan [NiCl₄]²⁻

Ni²⁺ adalah d⁸. Sianida menghasilkan kompleks segi empat planar: kedelapan elektron mengisi dxz, dyz, dz², dan dxy, sedangkan dx²−y² tetap kosong. Kompleks ini diamagnetik. Klorida menghasilkan kompleks tetrahedral: e⁴ t2⁴, 2 elektron tak berpasangan, μ = 2,83 BM, CFSE = −0,8Δt.

### 4. [Cu(H₂O)₆]²⁺ dan efek Jahn–Teller

Cu²⁺ adalah d⁹: t2g⁶ eg³. Set eg terisi tidak merata, sehingga oktahedron memanjang sepanjang satu sumbu (pemanjangan Jahn–Teller). CFSE = 6(−0,4) + 3(0,6) = −0,6Δo, 1 elektron tak berpasangan, μ = 1,73 BM.

### 5. Warna [Ti(H₂O)₆]³⁺

Ti³⁺ adalah d¹ dengan satu pita d–d pada Δo = 20 300 cm⁻¹. λ = 10⁷ / 20 300 ≈ **493 nm**. Cahaya hijau-kuning diserap, sehingga larutan tampak ungu. CFSE = −0,4Δo ≈ −97 kJ/mol.

### 6. [MnO₄]⁻ tidak memiliki elektron d

Mn bernilai +7, sehingga ion ini d⁰ dan CFSE = 0. Warna ungu pekatnya berasal dari transfer muatan ligan ke logam, bukan dari transisi d–d.

## Tabel ringkasan: kompleks oktahedral

| dⁿ | Spin tinggi (tak berpasangan, CFSE) | Spin rendah (tak berpasangan, CFSE) | Contoh |
| --- | --- | --- | --- |
| d¹ | 1, −0,4Δo | sama | [Ti(H₂O)₆]³⁺ |
| d³ | 3, −1,2Δo | sama | [Cr(H₂O)₆]³⁺, 3,87 BM |
| d⁴ | 4, −0,6Δo | 2, −1,6Δo + P | [Cr(H₂O)₆]²⁺ HS, [Mn(CN)₆]³⁻ LS |
| d⁵ | 5, 0 | 1, −2,0Δo + 2P | [Fe(H₂O)₆]³⁺ HS, [Fe(CN)₆]³⁻ LS |
| d⁶ | 4, −0,4Δo | 0, −2,4Δo + 2P | [CoF₆]³⁻ HS, [Co(NH₃)₆]³⁺ LS |
| d⁷ | 3, −0,8Δo | 1, −1,8Δo + P | [Co(H₂O)₆]²⁺ HS |
| d⁸ | 2, −1,2Δo | sama | [Ni(H₂O)₆]²⁺, 2,83 BM |
| d⁹ | 1, −0,6Δo | sama | [Cu(H₂O)₆]²⁺, Jahn–Teller |
| d¹⁰ | 0, 0 | sama | [Zn(H₂O)₆]²⁺, tidak berwarna |

## Kesalahan umum

- Mengambil elektron dari 3d sebelum 4s. Ion logam transisi kehilangan elektron 4s lebih dulu: Fe²⁺ adalah 3d⁶, bukan 3d⁴4s².
- Menganggap kompleks tetrahedral berspin rendah.
- Mengabaikan suku energi pemasangan, atau menghitung semua pasangan alih-alih pasangan tambahan.
- Menuliskan CFSE tetrahedral dalam Δo tanpa konversi: −0,8Δt kira-kira −0,36Δo.
- Memakai label oktahedral untuk kompleks tetrahedral. Pada Td set bawah adalah e dan set atas adalah t2 (tanpa g, karena tidak ada pusat inversi).
- Mengatakan ion d⁰ dan d¹⁰ berwarna karena transisi d–d.

## Tips ujian

- **JEE dan NEET:** soal momen magnet bermuara pada menghitung elektron tak berpasangan. Hafalkan 1,73, 2,83, 3,87, 4,90, dan 5,92 BM untuk n = 1 hingga 5.
- **JEE dan NEET:** Ni(II) dengan CN⁻ berbentuk segi empat planar dan diamagnetik (dsp² dalam teori ikatan valensi). Ni(II) dengan Cl⁻ berbentuk tetrahedral dan paramagnetik (sp³).
- **A-level:** warna berasal dari transisi d–d. Warna yang Anda lihat adalah warna komplementer dari cahaya yang diserap. Mengganti ligan mengubah Δ dan dengan demikian warnanya.
- **AP Chemistry:** Anda mungkin menjumpai konsep medan kristal dalam soal warna dan kemagnetan; kaitkan Δ yang lebih besar dengan serapan pada panjang gelombang yang lebih pendek.
- **Universitas:** sertakan energi pemasangan dalam CFSE, jelaskan efek Jahn–Teller untuk d⁹ dan d⁴ spin tinggi, dan gunakan teori medan ligan (donor π menurunkan Δ, akseptor π menaikkannya).

Uji kompleks apa pun dengan [diagram pemisahan medan kristal](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) dan unduh diagramnya untuk catatan Anda.

## Tanya jawab

### Apa itu pemisahan medan kristal?

Pemisahan medan kristal adalah selisih energi antara kelompok orbital d yang disebabkan oleh ligan di sekitar ion logam. Dalam kompleks oktahedral, t2g (dxy, dxz, dyz) turun sebesar 0,4Δo dan eg (dz², dx²−y²) naik sebesar 0,6Δo.

### Bagaimana cara menghitung CFSE?

Untuk kompleks oktahedral, CFSE = (−0,4 × elektron di t2g + 0,6 × elektron di eg) Δo + mP, dengan m adalah jumlah pasangan elektron tambahan dibandingkan ion bebas. d⁶ spin rendah memberikan −2,4Δo + 2P.

### Apa yang menentukan spin tinggi atau spin rendah?

Besarnya Δo dibandingkan energi pemasangan P. Jika Δo < P kompleks berspin tinggi; jika Δo > P kompleks berspin rendah. Ligan medan kuat seperti CN⁻ dan CO, muatan 3+, serta logam 4d atau 5d mendukung spin rendah.

### Mengapa kompleks tetrahedral selalu berspin tinggi?

Δt hanya sekitar 4/9 dari Δo untuk logam dan ligan yang sama, karena ligannya lebih sedikit dan tidak ada yang mengarah langsung ke orbital d. Δt hampir selalu lebih kecil daripada energi pemasangan.

### Berapa elektron tak berpasangan pada [CoF₆]³⁻?

Empat. Co³⁺ adalah d⁶ dan F⁻ adalah ligan medan lemah, sehingga konfigurasinya t2g⁴ eg². Momen magnet spin-only adalah √(4 × 6) = 4,90 BM.

### Mengapa [Cu(H₂O)₆]²⁺ menunjukkan distorsi Jahn–Teller?

Cu²⁺ adalah d⁹, t2g⁶ eg³. Ketiga elektron eg tidak dapat mengisi dz² dan dx²−y² secara merata, sehingga kompleks menurunkan energinya dengan memanjang sepanjang satu sumbu.

### Mengapa [Ti(H₂O)₆]³⁺ berwarna ungu?

Ion ini d¹ dengan Δo = 20 300 cm⁻¹, sehingga menyerap cahaya dekat 493 nm (hijau-kuning). Cahaya yang diteruskan tampak ungu.

## Alat terkait

[Diagram pemisahan medan kristal](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) [Generator diagram orbital molekul](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/molecular-orbital-diagram-generator.html) [Kalkulator pola isotop](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) [Kalkulator konfigurasi elektron](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/electron-configuration-calculator.html) [Kalkulator bilangan oksidasi](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/oxidation-number-calculator.html) [Pencari grup titik](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/point-group-finder.html) [Penampil UV-Vis](https://www.moldraw.com/id/tools/uv-vis-viewer/)

## Panduan terkait

[Panduan diagram orbital molekul](https://www.moldraw.com/id/blog/molecular-orbital-diagram-guide.html) [Panduan pola isotop](https://www.moldraw.com/id/blog/isotope-pattern-mass-spec-guide.html) [Panduan penampil spektrum UV-Vis](https://www.moldraw.com/id/blog/uv-vis-spectrum-viewer-guide.html) [Grup titik dalam 3D](https://www.moldraw.com/id/blog/symmetry-plugin-point-groups-3d.html) [Alat dan kalkulator kimia gratis](https://www.moldraw.com/id/blog/free-chemistry-tools-and-calculators.html) [Semua alat kimia gratis MolDraw](https://www.moldraw.com/id/blog/moldraw-all-free-chemistry-tools-guide.html)

Terakhir diperbarui: 19 Oktober 2026