Jahnin–Tellerin ilmiö
Yksinkertaistettu yleiskatsaus

Samanenergiainen eli degeneroitunut elektronitaso on esimerkiksi oktaedrisen siirtymämetallikompleksin perusmuodon t2g-taso (kuva 1), koska siinä on samalla energiatilalla kolme elektroniorbitaalia (dxy, dxz, dyz). Keskusatomina olevan metallin d-orbitaalin viiden samanenergiaisen elektronitason jakautuminen kahteen energiseen t2g ja eg orbitaaliin kompleksin perusmuodossa voidaan selittää kidekenttäteorian avulla, joka ei suoraan liity JT-teoreeman.
JT-teoreeman mukaan, kun samanenergiaiset elektronitasot täyttyvät epätasaisesti elektronein, ne ovat epävakaita. Siksi niiden täytyy rikkoutua vielä t2g ja eg tasoja edemmälle, kuten kuvassa 1 on esitetty vasemmalla punaisella ja oikealla sinisellä. Epätasaisesta elektronitäyttymisestä puolestaan on esimerkki kuvassa 2.
Tasojen epävakaudesta aiheutuu esimerkin metallikompleksille korkea energia, joten sen energiatasot rikkoutuvat eri tasoille. Tasojen energiaerojen seurauksena molekyylin geometria muuttuu eli havaitaan JT-ilmiö.
Elektronirakenteeltaan sopivat oktaedriset kompleksit joko venyvät (z-out) tai litistyvät (z-in) (kuva 1) pystysuunnassa. Oktaedrissä z-out muodossa z-komponentin omaavat d-orbitaalit (dz2, dxz, dyz) stabiloituvat (energia vähenee) ja muut destabiloituvat (energia lisääntyy). z-in muodossa käy päinvastoin ja z-komponentin omaavat orbitaalit destabiloituvat ja muut stabiloituvat. z-out eli venymä on z-in muotoa yleisempi.
JT-ilmiö on näkyvin oktaedrisillä komplekseilla, joissa on pariton määrä elektroneja eg-elektronitasolla (kuva 2). Ilmiötä on yleinen hapetusasteella II olevalla kuparilla sen eri komplekseissa kuten kupari(II) heksafluoridissa. Oktaedrisissä komplekseissa tasaisesti elektronein täyttyneillä orbitaaleilla (eli kun eg-orbitaalilla, on elektroneja parillinen määrä) vääristymä ei madaltaisi niiden kokonaisenergiaa, joten JT-vääristymää ei havaita. JT-ilmiötä ei havaita esimerkiksi ioneilla Cr(III), Co(II) tai Ni(II). Taulukossa on alla esimerkkejä komplekseista, joissa JT-ilmiö havaitaan.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Sitoutumattoman keskusatomin d-elektronien määrä: | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 | 7 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Spin: |  |  |  | High | Low | High | Low | High | Low | High | Low |  |  |  |
| Ilmiön voimakkuus: | Heikko | Heikko |  | Vahva | Heikko |  | Heikko | Heikko |  | Heikko | Vahva |  | Vahva |  |
| Esimerkkejä: | Sc(II), Ti(II), V(IV) | Ti(II), V(III), Cr(IV) |  | Cr(II), Mn(II) | Cr(II), Mn(III) |  | Fe(III) | Fe(II) |  | Co(II), Ni(III) | Co(II), Ni(III) |  | Cu(II), Ag(II) |  |
Kiistanalaisen tulkinnan mukaan äärimmäinen venymä aiheuttaa yhden akselin myötäisten ligandien poistumisen ja siten kompleksin tasoneliömuodon (kuva 3). Tasoneliömuotoa esiintyy, kun keskusatomina on Pt tai Pd.
Kuva 1. Vasemmalla kuvassa oktaedrisen kompleksin puristuma (z-in) ja oikealla venymä (z-out). Keskellä näkyy t2g ja eg ryhmiin silpoutuneet viisi d-orbitaalia. Huom: mustat nuolet osoittavat muutoksen suhteessa perustasoon, ja puristumaa tapahtuu x- ja y-akseleiden suunnassa kummassakin tapauksessa.
Kuva 2. Yllä: JT-ilmiö havaitaan tetragonaalisena venymänä tai litistymänä oktaedrisissä high-spin d4 komplekseissa elektronien energian nettomuutoksen vuoksi (huomaa pariton elektronien määrä eg-orbitaalilla). Alla: JT-ilmiötä ei havaita jos energian nettomuutosta ei ole (huomaa parillinen elektronien määrä eg-orbitaalilla).
Kuva 3. Tasoneliö kompleksin muodostuminen voidaan kiistanalaisesti tulkita seuraukseksi oktaedrisen kompleksin äärimmäisestä JT-venymästä.