Химия - Теория кристаллического поля - Низко- и высокоспиновые комплексы
28 февраля 2011Оглавление:
1. Теория кристаллического поля
2. Низко- и высокоспиновые комплексы
3. Энергия стабилизации кристаллическим полем
4. Диаграммы расщепления d-уровня кристаллическим полем
Лиганды, вызывающее большое расщепление d-уровней, например CN и CO, называются лигандами сильного поля. В комплексах с такими лигандами электронам невыгодно занимать орбитали с высокой энергией. Следовательно, орбитали с низкой энергией полностью заполняются до того, как начинается заполнение орбиталей с высокой энергией. Такие комплексы называются низкоспиновыми. Например, NO2 — лиганд сильного поля, создающий большое расщепление. Все 5 d-электронов октаэдрического иона будут располагаться на нижнем уровне t2g.
Напротив, лиганды, вызывающие малое расщепление, например I и Br, называются лигандами слабого поля. В этом случае легче поместить электроны в орбитали с высокой энергией, чем расположить два электрона в одной орбитали с низкой энергией, потому что два электрона в одной орбитали отталкивают друг друга, и затраты энергии на размещение второго электрона в орбитали выше, чем Δ. Таким образом, прежде чем появятся парные электроны, в каждую из пяти d-орбиталей должно быть помещёно по одному электрону в соответствии с правилом Хунда. Такие комплексы называются высокоспиновыми. Например, Br — лиганд слабого поля, вызывающий малое расщепление. Все 5 d-орбиталей иона, у которого тоже 5 d-электронов, будут заняты одним электроном.
Энергия расщепления для тетраэдрических комплексов Δтетр примерно равна 4/9Δокт. В результате этого разность энергетическими уровнями d-орбиталей обычно ниже энергии спаривания электронов, и тетраэдрические комплексы обычно высокоспиновые.
Диаграммы распределения d-электронов позволяют предсказать магнитные свойства координационных соединений. Комплексы с непарными электронами являются парамагнитными и притягиваются магнитным полем, а без — диамагнитными и слабо отталкиваются.
Просмотров: 8314
|
|