1 / 12

Teorija ligandnog polja

Teorija ligandnog polja. Slobodni atomi i ioni prela znih metala  5d orbitala je degenerirana U kompleksima i kristalnoj rešetki degeneracija se djelomično razbija!. Bethe 1929. ligandi. z. ligandi se aproksimiraju kao točkasti naboji!. y. metal. x. oktaedarsko polje.

adrian-hernandez
Download Presentation

Teorija ligandnog polja

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Teorija ligandnog polja Slobodni atomi i ioni prelaznih metala  5d orbitala je degenerirana U kompleksima i kristalnoj rešetki degeneracija se djelomično razbija! Bethe 1929 ligandi z ligandi se aproksimiraju kao točkasti naboji! y metal x oktaedarsko polje

  2. d – orbitale (l =2) z z      y y x  x m= ± 2 m=0 z z z          y y y x    x  x m= ± 1 m= ± 2 m= ± 1

  3. Cijepanje d orbitala u oktaedarskom polju eg d orbitale usmjerene prema ligandima  viša energija (za (3/5)Do viša)! d orbitale (prije interakcije s ligandima) o cijepanje oktaedarskog polja slobodni ion t2g d orbitale koje izbjegavaju ligande  niža energija (za (2/5)D0 niža)! oktaedarsko polje

  4. tetraedarsko polje ligandi z metal dxy,dxz i dyz orbitale izbjegavaju koordinatne osi  usmjerene prema ligandima  viša energija! y i orbitale idu duž koordinatnih osi  niža energija! x ligandi

  5. Cijepanje d orbitala u tetraedarskom polju d orbitale (prije interakcije s ligandima) energija se diže za (2/5)Dt ! cijepanje tetraedarskog polja t slobodni ion za dane ligande i za dani centralni ion: energija se spušta za (3/5)Dt ! tetraedarsko polje

  6. Ograničenja točkastog modela: miješanje orbitala s* - = sM sM sL s* metal sL položaj jezgre metala položaj jezgre liganda ligand s + = kompleks sM sL s djelomično kovalentna veza ! s =c1sM + c2sL s* =c2sM - c1sL Orbitale metala imaju višu energiju od orbitala liganda. c2 >c1

  7. Kod d orbitala koje su antisimetrićne na rotaciju za 1800 oko metal-ligand osi nema interakcije ! pM p   metal     sL s sL ligand kompleks pM Nema promjene energetskih nivoa! Detaljan račun daje (kvalitativno) isti rezultat kao i Betheov model točkastog naboja!

  8. Posljedice cijepanja d-orbitala Primjer: oktaedarskopolje: v.s.s. n.s.s. eg t2g d1 d2 d3 d4 d4 (t2g) (t2g)2 (t2g)3 (t2g)3(eg) (t2g)4 v.s.s. n.s.s. Za sustave sa 4-7 elektrona postoje dvije mogučnosti popunjavanja energetskih nivoa , visoko spinsko stanje (v.s.s.) i nisko spinsko stanje (n.s.s.). Izbor ovisi o energijama Do i P – energija sparivanja elektrona! d5 d5 P >Do v.s.s.; P < Do  n.s.s.

  9. v.s.s. n.s.s. v.s.s. n.s.s. d6 d6 d7 d7 (t2g)4(eg)2 (t2g)6 (t2g)5(eg)2 (t2g)6(eg) Na sličan način nastaju v.s.s. i n.s.s. u tetraedarskom polju! d8 d9 d10 (t2g)6(eg)2 (t2g)6(eg)3 (t2g)6(eg)4

  10. Posljedice cijepanja d-orbitala Prelazi t2g eg. Apsorpcija zračenja u vidljivom području. Kompleksni spojevi prelaznih metala su često intenzivno obojeni. Iz spektra se može procjeniti D. Ovisi o ligandu: D raste! I- < Br- < Cl- < F- < H2O  ligandi s O < NH3  ligandi s N < CN- Spektroskopski niz! Magnetske posljedice: ukupni spin određuje magnetska svojstva. (susceptibilnost). Iz mjerenja tih svojstava može se odrediti elektronska struktura spoja!

  11. Energija stabilizacije ligandnog polja (povezana s energijom hidratacije) broj elektrona 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 oktaedar tetraedar v.s.s. n.s.s.

  12. Pitanja Ligandno polje • Što se dešava sa d-orbitalama u ligandnom polju? Zašto? • Nacrtajte d-orbitale i objasnite u kom odnosu su te orbitale prema koordinatnim osima! • Tko je razvio teoriju ligandnog polja? Što je on predpostavio? • Kako se cijepaju d-orbitale u oktaedarskom polju? Zašto? • Kako se cijepaju d-orbitale u tetraedarskom polju? Zašto? • Za dani ligand i za dani centralni ion koji je odnos cijepanja u oktaedarskom i cijepanja u tetraedarskom polju? • Koji su nedostaci točkastog modela ligandnog polja? Kako se ligandno polje opisuje ako se u razmatranje uključe orbitale liganada? Što daje taj točniji pristup? • Koje su posljedice cijepanja d-orbitala u ligandnom polju? • Što su to visoko spinska a što nisko spinska stanja? Kada nastaje jedno a kada drugo stanje? Objasnite na primjeru oktaedarskog (tetraedarskog) polja! • Što je to spektroskopski niz? Objasnite! • Koji je utjecaj ligandnog polja na magnetska svojstva? • Objasnite energiju stabilizacije ligandnog polja!

More Related