Pagrindinis skirtumas - stiprus ir silpnasis
Ligandas yra atomas, jonas arba molekulė, kuri duoda arba dalijasi dviem savo elektronais per koordinacinę kovalentinę jungtį su centriniu atomu ar jonu. Ligandų samprata aptariama koordinacinėje chemijoje. Ligandai yra cheminės rūšys, dalyvaujančios formuojant kompleksus su metalo jonais. Taigi jie taip pat žinomi kaip kompleksą sudarančios medžiagos. Remiantis ligando dantiškumu, ligandai gali būti monodentiniai, bidentiniai, tridentiniai ir kt. Odingumas yra donorų grupių, esančių ligande, skaičius. Monodentatas reiškia, kad ligandas turi tik vieną donorų grupę. Bidentatas reiškia, kad vienoje ligando molekulėje yra dvi donorų grupės. Yra du pagrindiniai ligandų tipai, suskirstyti pagal kristalų lauko teoriją; stiprūs ligandai (arba stiprūs lauko ligandai) ir silpni ligandai (arba silpni lauko ligandai). Esminis skirtumas tarp stiprių ir silpnų ligandų yra tas, kad orbitalių suskaidymas, prisijungus prie stipraus lauko ligando, sukelia didesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių, tuo tarpu, kai orbitalių skaidymasis prisijungus prie silpno lauko ligandų, sukelia mažesnį skirtumą. tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra krištolo lauko teorija
3. Kas yra stiprus ligandas
4. Kas yra silpnasis ligandas
5. Gretimasis palyginimas - stiprus ir silpnasis ryšys lentelių pavidalu
6. Santrauka
Kas yra krištolo lauko teorija?
Kristalų lauko teoriją galima apibūdinti kaip modelį, skirtą paaiškinti elektronų orbitalių (paprastai d arba f orbitalių) degeneracijų (vienodo energijos elektronų apvalkalų) lūžimą dėl statinio elektrinio lauko, kurį sukelia aplinkinis anijonas ar anijonai (arba ligandai). Ši teorija dažnai naudojama pereinamojo metalo jonų kompleksų elgesiui parodyti. Ši teorija gali paaiškinti magnetines savybes, koordinacijos kompleksų spalvas, hidratacijos entalpijas ir kt.
Teorija:
Metalo jono ir ligandų sąveika yra traukos tarp metalinio jono, turinčio teigiamą krūvį, ir neigiamo nesusijusių ligando elektronų krūvio rezultatas. Ši teorija daugiausia pagrįsta pokyčiais, vykstančiais penkiose išsigimusiose elektronų orbitalėse (metalo atomas turi penkias d orbitales). Kai ligandas priartėja prie metalo jono, nesuporuoti elektronai yra arčiau kai kurių d orbitalių nei kitų metalinio jono d orbitalių. Tai sukelia degeneracijos praradimą. Be to, d orbitalių elektronai atstumia ligando elektronus (nes abu yra neigiamai įkrauti). Taigi d orbitalės, kurios yra arčiau ligando, turi didelę energiją nei kitų d orbitalių. Dėl to d orbitalės, remiantis energija, padalijamos į didelės energijos d orbitales ir mažai energijos turinčias d orbitales.
Kai kurie veiksniai, turintys įtakos šiam suskaidymui, yra: metalo jono pobūdis, metalo jono oksidacijos būsena, ligandų išsidėstymas aplink centrinį metalo joną ir ligandų pobūdis. Padalinus šias d orbitales, remiantis energija, skirtumas tarp didelės ir mažos energijos d orbitalių yra žinomas kaip kristalų lauko dalijimosi parametras (∆ okt oktadraliniams kompleksams).
01 paveikslas: modelio padalijimas oktaedriniuose kompleksuose
Skilimo schema: Kadangi yra penkios d orbitos, padalijimas vyksta santykiu 2: 3. Oktaedriniuose kompleksuose dvi orbitos yra aukšto energijos lygio (kartu vadinamos „pvz.“), O trys orbitalės yra žemesniame energijos lygyje (bendrai vadinamos t2g). Tetraedriniuose kompleksuose vyksta priešingai; trys orbitos yra aukštesniame energijos lygyje, o dvi - žemesniame.
Kas yra stiprus ligandas?
Stiprus arba stiprus lauko ligandas yra ligandas, dėl kurio gali suskaidyti aukštesnį kristalų lauką. Tai reiškia, kad stipraus lauko ligando prisijungimas sukelia didesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių. Pavyzdžiai apima CN - (cianido ligandų), NO 2 - (nitro ligando) ir CO (karbonilo ligandų).
02 paveikslas: mažo sukimosi suskaidymas
Formuojant kompleksus su šiais ligandais, iš pradžių apatinės energijos orbitalės (t2g) yra visiškai užpildytos elektronais, prieš užpildant kitas aukštojo energijos lygio orbitales (pvz.). Taip suformuoti kompleksai vadinami „mažo sukimosi kompleksais“.
Kas yra silpnasis ligandas?
Silpnas arba silpno lauko ligandas yra ligandas, dėl kurio gali suskaidyti žemesnį kristalų lauką. Tai reiškia, kad silpno lauko ligando prisijungimas sukelia mažesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių.
3 paveikslas: didelio sukimo suskaidymas
Šiuo atveju, kadangi mažas dviejų orbitos lygių skirtumas sukelia atstumimus tarp tų energijos lygių elektronų, aukštesnės energijos orbitales galima lengvai užpildyti elektronais, palyginti su mažos energijos orbitalėmis. Kompleksai, susidarę su šiais ligandais, vadinami „aukšto sukimo kompleksais“. Silpno lauko ligandų pavyzdžiai yra I - (jodido ligandas), Br - (bromido ligandas) ir kt.
Koks skirtumas tarp stipraus ir silpno ligando?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
Stiprus Ligandas vs Silpnas Ligandas |
|
| Stiprus arba stiprus lauko ligandas yra ligandas, dėl kurio gali suskaidyti aukštesnį kristalų lauką. | Silpnas arba silpno lauko ligandas yra ligandas, dėl kurio gali suskaidyti žemesnį kristalų lauką. |
| Teorija | |
| Padalijimas surišus stiprų lauko ligandą sukelia didesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių. | Orbitalų suskaidymas surišus silpno lauko ligandą sukelia mažesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių. |
| Kategorija | |
| Kompleksai, suformuoti su stipriais lauko ligandais, vadinami „mažo sukimosi kompleksais“. | Kompleksai, susiformavę su silpno lauko ligandais, vadinami „aukšto sukimo kompleksais“. |
Santrauka - stiprus ligandas vs silpnasis ligandas
Stiprūs ir silpni ligandai yra anijonai ar molekulės, dėl kurių metalinio jono d orbitalės suskaidomos į du energijos lygius. Skirtumas tarp stiprių ir silpnų ligandų yra tas, kad dalijimasis surišus stiprų lauko ligandą sukelia didesnį skirtumą tarp aukštesnio ir žemesnio energijos lygio orbitalių, tuo tarpu orbitalių padalijimas surišus silpną lauko ligandą sukelia mažesnį skirtumą tarp aukštojo ir apatinio. energijos lygio orbitos.
