Belangrijkste verschil - Sterke ligand versus zwakke ligand
Een ligand is een atoom, ion of molecuul dat twee van zijn elektronen doneert of deelt via een gecoördineerde covalente binding met een centraal atoom of ion. Het concept van liganden wordt besproken onder coördinatiechemie. Liganden zijn chemische soorten die betrokken zijn bij de vorming van complexen met metaalionen. Daarom zijn ze ook bekend als complexvormers. Liganden kunnen monodentaat, tweetandig, drietandig, enz. Zijn, gebaseerd op de denticiteit van de ligand. Denticiteit is het aantal donorgroepen dat in een ligand aanwezig is. Monodentaat betekent dat ligand slechts één donorgroep heeft. Bidentate betekent dat het twee donorgroepen per ligandmolecuul heeft. Er zijn twee hoofdtypen liganden die zijn gecategoriseerd op basis van kristalveldtheorie; sterke liganden (of sterke veldliganden) en zwakke liganden (of zwakke veldliganden). Het belangrijkste verschil tussen sterke liganden en zwakke liganden is dat de splitsing van orbitalen na binding aan een sterk veldligand een groter verschil veroorzaakt tussen de orbitalen met een hoger en lager energieniveau, terwijl de splitsing van orbitalen na binding aan een zwakke veldligand een lager verschil veroorzaakt. tussen de hogere en lagere energieniveau-orbitalen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Crystal Field-theorie
3. Wat is een sterke ligand
4. Wat is een zwakke ligand
5. Vergelijking zij aan zij - sterke ligand versus zwakke ligand in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is Crystal Field Theory?
Kristallenveldtheorie kan worden beschreven als een model dat is ontworpen om het breken van degeneraties (elektronenschillen met gelijke energie) van elektronenorbitalen (meestal d- of f-orbitalen) te verklaren als gevolg van het statische elektrische veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen (of liganden). Deze theorie wordt vaak gebruikt om het gedrag van overgangsmetaalionencomplexen aan te tonen. Deze theorie kan de magnetische eigenschappen, kleuren van coördinatiecomplexen, hydratatie-enthalpieën, enz. Verklaren.
Theorie:
De interactie tussen het metaalion en liganden is een gevolg van de aantrekking tussen het metaalion met een positieve lading en de negatieve lading van de ongepaarde elektronen van de ligand. Deze theorie is voornamelijk gebaseerd op de veranderingen die optreden in vijf gedegenereerde elektronenorbitalen (een metaalatoom heeft vijf d-orbitalen). Wanneer een ligand dicht bij het metaalion komt, bevinden de ongepaarde elektronen zich dichter bij sommige d-orbitalen dan die van andere d-orbitalen van het metaalion. Dit veroorzaakt een verlies van degeneratie. En ook stoten de elektronen in de d-orbitalen de elektronen van het ligand af (omdat beide negatief geladen zijn). Vandaar dat de d-orbitalen die dichter bij het ligand zijn een hoge energie hebben dan die van andere d-orbitalen. Dit resulteert in de splitsing van d-orbitalen in d-orbitalen met hoge energie en d-orbitalen met lage energie, gebaseerd op de energie.
Enkele factoren die deze splitsing beïnvloeden zijn; aard van het metaalion, de oxidatietoestand van metaalionen, de opstelling van liganden rond het centrale metaalion en de aard van liganden. Na de splitsing van deze d-orbitalen op basis van energie, staat het verschil tussen de hoge en lage energie d-orbitalen bekend als een kristalveldsplitsingsparameter (∆ octa voor octaëdrische complexen).
Figuur 01: Splitspatroon in octaëdrische complexen
Splitsingspatroon: aangezien er vijf d-orbitalen zijn, vindt de splitsing plaats in een verhouding van 2: 3. In octaëdrische complexen bevinden twee orbitalen zich op het hoge energieniveau (gezamenlijk bekend als 'bijv.') En drie orbitalen bevinden zich op het lagere energieniveau (gezamenlijk bekend als t2g). In tetraëdrische complexen gebeurt het tegenovergestelde; drie orbitalen bevinden zich op het hogere energieniveau en twee op het lagere energieniveau.
Wat is een sterke ligand?
Een sterke ligand of een sterke veldligand is een ligand die kan resulteren in een hogere kristalveldsplitsing. Dit betekent dat de binding van een sterke veldligand een groter verschil veroorzaakt tussen de orbitalen met een hoger en lager energieniveau. Voorbeelden zijn onder meer CN - (cyanideliganden), NO 2 - (nitro-ligand) en CO (carbonylliganden).
Figuur 02: Low Spin Splitsen
Bij de vorming van complexen met deze liganden worden aanvankelijk de orbitalen met lagere energie (t2g) volledig gevuld met elektronen voordat ze worden gevuld tot andere orbitalen met een hoog energieniveau (bijv.). De complexen die op deze manier worden gevormd, worden "low spin-complexen" genoemd.
Wat is een zwakke ligand?
Een zwakke ligand of een zwak-veldligand is een ligand die kan resulteren in een lagere splitsing van het kristalveld. Dit betekent dat de binding van een ligand met een zwak veld een kleiner verschil veroorzaakt tussen de orbitalen met een hoger en lager energieniveau.
Figuur 3: High Spin Splitsen
In dit geval, aangezien het lage verschil tussen de twee orbitale niveaus afstoting tussen elektronen in die energieniveaus veroorzaakt, kunnen de orbitalen met hogere energie gemakkelijk worden gevuld met elektronen in vergelijking met die in orbitalen met lage energie. De complexen die met deze liganden worden gevormd, worden "high-spin-complexen" genoemd. Voorbeelden van liganden met een zwak veld zijn onder meer I - (jodide ligand), Br - (bromide ligand), enz.
Wat is het verschil tussen sterke ligand en zwakke ligand?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Sterke ligand versus zwakke ligand |
|
| Een sterke ligand of een sterke veldligand is een ligand die kan resulteren in een hogere kristalveldsplitsing. | Een zwakke ligand of een zwak-veldligand is een ligand die kan resulteren in een lagere splitsing van het kristalveld. |
| Theorie | |
| De splitsing na binding van een sterk veldligand veroorzaakt een groter verschil tussen de orbitalen met een hoger en lager energieniveau. | Het splitsen van orbitalen na binding van een zwak veldligand veroorzaakt een kleiner verschil tussen de orbitalen met een hoger en lager energieniveau. |
| Categorie | |
| De complexen gevormd met sterke veldliganden worden "low-spin complexen" genoemd. | De complexen die worden gevormd met liganden van zwakke velden worden "high-spin-complexen" genoemd. |
Samenvatting - Sterke ligand versus zwakke ligand
Sterke liganden en zwakke liganden zijn anionen of moleculen die de d-orbitalen van een metaalion in twee energieniveaus splitsen. Het verschil tussen sterke liganden en zwakke liganden is dat de splitsing na binding van een sterk veldligand een groter verschil veroorzaakt tussen de hogere en lagere energieniveau-orbitalen, terwijl de splitsing van orbitalen na binding van een zwak-veldligand een kleiner verschil veroorzaakt tussen de hogere en lagere orbitalen. energieniveau orbitalen.
