Спектрохимическая серия

редактировать

A спектрохимическая серия - это список лигандов, упорядоченный по силе лиганда, и список ионов металлов, основанный на степени окисления, группе и ее личность. В теории кристаллического поля лиганды модифицируют разницу в энергии между d-орбиталями (Δ), называемую параметром расщепления поля лиганда для лигандов или кристалл- параметр расщепления поля, который в основном отражается в различиях в цвете подобных комплексов металл-лиганд.

Содержание

  • 1 Спектрохимическая серия лигандов
  • 2 Спектрохимическая серия металлов
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Спектрохимическая серия лигандов

Спектрохимическая серия была впервые предложена в 1938 г. на основе результатов спектров поглощения комплексов кобальта.

Ниже приводится частичный список спектрохимических серий лигандов от малых Δ до больших Δ. (Таблицу см. На странице лиганд.)

I < Br < S < SCN (S-связанный) < Cl< N3< F< NCO < OH < C2O4 < O< H2O < acac (acetylacetonate) < NCS (N-связанный) < CH3 CN < gly (глицин ) < py (пиридин ) < NH3< en (этилендиамин ) < bipy (2,2'-бипиридин ) < phen (1,10-фенантролин ) < NO2(N-связанный) < PPh3< CN < CO

Лиганды слабого поля : H 2 O, F, Cl, OH

Лиганды сильного поля: CO, CN, NH 3, PPh 3

Лиганды, расположенные на левом конце эту спектрохимическую серию обычно считают более слабыми лигандами и не могут вызвать принудительное спаривание электронов в пределах 3d-уровня и, таким образом, образовывать внешние орбитальные октаэдрические комплексы с высоким спином. С другой стороны, лиганды, лежащие на правом конце, являются более сильными лигандами и образуют внутренние орбитальные октаэдрические комплексы после насильственного спаривания электронов в пределах 3d-уровня и поэтому называются низкоспиновыми лигандами.

Однако известно, что «спектрохимический ряд существенно отличается от того, каким он должен быть для разумного предсказания, основанного на предположениях теории кристаллического поля». Это отклонение от теории кристаллического поля подчеркивает слабость предположения теории кристаллического поля о чисто ионных связях между металлом и лигандом.

Порядок спектрохимической серии может быть получен из понимания того, что лиганды часто классифицируются по их донорным или акцепторным способностям. Некоторые из них, такие как NH 3, являются донорами только σ-связей, без орбиталей соответствующей симметрии для π-связывающих взаимодействий. Связывание этими лигандами с металлами относительно просто, с использованием только σ-связей для создания относительно слабых взаимодействий. Другим примером σ-связывающего лиганда может быть этилендиамин ; однако этилендиамин имеет более сильный эффект, чем аммиак, вызывая большее расщепление поля лиганда, Δ.

Лиганды, занявшие p-орбитали, потенциально являются π-донорами. Эти типы лигандов имеют тенденцию отдавать эти электроны металлу вместе с σ-связывающими электронами, демонстрируя более сильные взаимодействия металл-лиганд и эффективное уменьшение Δ. Большинство галогенидных лигандов, а также ОН являются первичными примерами π-донорных лигандов.

Когда лиганды имеют вакантные π * и d-орбитали с подходящей энергией, существует возможность обратного связывания pi, и лиганды могут быть π-акцепторами. Это дополнение к схеме соединения увеличивает Δ. Лиганды, которые делают это очень эффективно, включают CN, CO и многие другие.

Спектрохимические ряды металлов

Ионы металлов также могут быть расположены в порядке увеличения Δ, и этот порядок в значительной степени не зависит от идентичности лиганда.

Mn < Ni < Co < Fe < V < Fe < Cr < V < Co

В общем, невозможно сказать, будет ли данный лиганд оказывать сильное или слабое поле на данный ион металла. Однако, когда мы рассматриваем ионы металла, наблюдаются две следующие полезные тенденции:

  • Δ увеличивается с увеличением степени окисления, а
  • Δ увеличивается по группе.

См. Также

Ссылки

  • Зумдал, Стивен С. Химические принципы Пятое издание. Бостон: Houghton Mifflin Company, 2005. Страницы 550-551 и 957-964.
  • D. Ф. Шрайвер и П. У. Аткинс Неорганическая химия 3-е издание, Oxford University Press, 2001. Страницы: 227-236.
  • Джеймс Э. Хухи, Эллен А. Кейтер и Ричард Л. Кейтер Неорганическая химия: принципы структуры и реакционной способности 4-е издание, издательство HarperCollins College Publishers, 1993. Страницы 405-408.
Последняя правка сделана 2021-06-09 02:12:59
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте