Peamine erinevus - tugev ligand vs nõrk ligand
Ligand on aatom, ioon või molekul, mis annetab või jagab kahte oma elektroni koordinaatkovalentse sideme kaudu tsentraalse aatomi või iooniga. Ligandite mõistet arutatakse koordineerimiskeemia all. Ligandid on keemilised liigid, mis osalevad metalliioonidega komplekside moodustamises. Seega on nad tuntud ka kui kompleksimoodustajad. Ligandid võivad olla monodentaadid, kahesuunalised, kolmnurksed jms, lähtudes ligandi dentaalsusest. Dentsus on ligandis olevate doonorirühmade arv. Monodentaat tähendab, et ligandil on ainult üks doonorrühm. Bidentate tähendab, et sellel on kaks doonorirühma ühe ligandi molekuli kohta. Kristallivälja teooria põhjal on kategoriseeritud kaks peamist liganditüüpi; tugevad ligandid (või tugevad väliligandid) ja nõrgad ligandid (või nõrgad väliligandid). Peamine erinevus tugevate ja nõrkade ligandide vahel on see, et orbitaalide lõhenemine pärast tugeva väliligandiga seondumist põhjustab suurema erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel, samas kui orbitaalide jagunemine pärast nõrga välja ligandiga seondumist põhjustab väiksema erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on kristallivälja teooria
3. Mis on tugev ligand
4. Mis on nõrk ligand
5. Võrdlus kõrvuti - tugev ligand vs nõrk ligand tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on kristallivälja teooria?
Kristallivälja teooriat võib kirjeldada kui mudelit, mis on mõeldud selgitama elektronide orbitaalide (tavaliselt d- või f-orbitaalide) degeneratsioonide (võrdse energiaga elektronkestade) purunemist ümbritseva aniooni või anioonide (või ligandid). Seda teooriat kasutatakse sageli siirdemetalliioonide komplekside käitumise demonstreerimiseks. Selle teooria abil saab seletada magnetilisi omadusi, koordinatsioonikomplekside värve, hüdratsioonientalpiaid jne.
Teooria:
Metalliiooni ja ligandide vastasmõju on positiivse laenguga metalliiooni ja ligandi paardumata elektronide negatiivse laengu vahelise atraktiivsuse tulemus. See teooria põhineb peamiselt muutustel, mis toimuvad viies degenereerunud elektronorbiidis (metalli aatomil on viis d orbitaali). Kui ligand satub metalli iooni lähedale, on paarimata elektronid mõnele d orbitaalile lähemal kui teistele metalli iooni d orbitaalidele. See põhjustab degeneratsiooni kadu. Samuti tõrjuvad d orbitaalides olevad elektronid ligandi elektronid (kuna mõlemad on negatiivselt laetud). Seega on ligandile lähemal asuvad d orbitaalid suure energiaga kui teistel d orbitaalidel. Selle tulemuseks on d orbitaalide jagunemine energia põhjal suure energiaga d orbitaalideks ja madala energiaga d orbitaalideks.
Mõned seda lõhenemist mõjutavad tegurid on: metalliioonide olemus, metalliioonide oksüdatsiooniaste, ligandide paigutus tsentraalse metalliioonide ümber ja ligandide olemus. Pärast nende d orbitaalide jagamist energia põhjal on kõrge ja madala energiaga d orbitaalide erinevus tuntud kui kristallivälja jagamise parameeter (oktaeedriliste komplekside korral ∆ okt).
Joonis 01: mustri jagamine oktaeedrilistes kompleksides
Poolitusmuster: Kuna orbitaale on viis, toimub jagunemine suhtega 2: 3. Oktaeedrilistes kompleksides on kaks orbitaali kõrgel energiatasemel (üheskoos tuntud kui nt.) Ja kolm orbitaali madalamal energiatasemel (ühiselt tuntud kui t2g). Tetraeedrilistes kompleksides toimub vastupidine; kolm orbitaali on kõrgemal ja kaks madalamal.
Mis on tugev ligand?
Tugev ligand või tugev välja ligand on ligand, mille tulemuseks võib olla suurem kristallivälja lõhenemine. See tähendab, et tugeva välja ligandi sidumine põhjustab suurema erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel. Näited hõlmavad CN - (tsüaniidi ligandid), NO 2 - (nitro ligand) ja CO (karbonüül ligandid).
Joonis 02: Madal tsentrifuugimine
Nende ligandidega komplekside moodustumisel täidetakse madalama energia orbitaalid (t2g) algul täielikult elektronidega, enne kui need täidetakse mis tahes muude kõrge energiatasemega orbitaalidega (nt.). Sel moel moodustatud komplekse nimetatakse madala pöörlemiskompleksideks.
Mis on nõrk ligand?
Nõrk ligand või nõrk välja ligand on ligand, mille tulemuseks võib olla madalama kristallivälja lõhenemine. See tähendab, et nõrga välja ligandi sidumine põhjustab madalama erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel.
Joonis 3: Suure pöörlemisega jaotamine
Sel juhul, kuna kahe orbitaalitaseme väike erinevus põhjustab nende energiatasemete elektronide vahel tõrjumist, saab suurema energiaga orbitaale hõlpsasti elektronidega täita, võrreldes madala energiaga orbitaalidega. Nende ligandidega moodustunud komplekse nimetatakse “kõrge pöörlemiskompleksideks”. Nõrkvälja ligandide näited hõlmavad I - (jodiidligand), Br - (bromiidligand) jne
Mis vahe on tugeva ja nõrga ligandi vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Tugev ligand vs nõrk ligand |
|
| Tugev ligand või tugev välja ligand on ligand, mille tulemuseks võib olla suurem kristallivälja lõhenemine. | Nõrk ligand või nõrk välja ligand on ligand, mille tulemuseks võib olla madalama kristallivälja lõhenemine. |
| Teooria | |
| Pärast tugeva väliligandi sidumist jagunemine põhjustab suurema erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel. | Orbitaalide lõhenemine pärast nõrga välja ligandi sidumist põhjustab madalama erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel. |
| Kategooria | |
| Tugevate väliliganditega moodustunud komplekse nimetatakse madala pöörlemiskompleksideks. | Nõrkade väliliganditega moodustunud komplekse nimetatakse “suure pöörlemiskompleksideks”. |
Kokkuvõte - tugev ligand vs nõrk ligand
Tugevad ligandid ja nõrgad ligandid on anioonid või molekulid, mis põhjustavad metalliioonide d orbitaalide jagunemise kaheks energiatasemeks. Tugevate ligandide ja nõrkade ligandide erinevus seisneb selles, et lõhustamine pärast tugeva välja ligandi sidumist põhjustab suurema erinevuse kõrgema ja madalama energiataseme orbitaalide vahel, samal ajal kui orbitaalide jagunemine pärast nõrga välja ligandi sidumist põhjustab väiksema erinevuse kõrgema ja madalama vahel. energiataseme orbitaalid.
