Sự khác biệt giữa phối tử mạnh và phối tử yếu
Share
Sự khác biệt chính - Ligand mạnh đấu với Ligand yếu
Phối tử là một nguyên tử, ion hoặc phân tử tặng hoặc chia sẻ hai electron của nó thông qua liên kết cộng hóa trị phối hợp với một nguyên tử trung tâm hoặc ion. Khái niệm phối tử được thảo luận dưới sự phối hợp hóa học. Phối tử là loài hóa học có liên quan đến sự hình thành phức chất với các ion kim loại. Do đó, chúng còn được gọi là tác nhân tạo phức. Các phối tử có thể là Monodentate, bidentate, tridentate, v.v ... dựa trên độ răng của phối tử. Nha khoa là số lượng các nhóm tài trợ có mặt trong một phối tử. Monodentate có nghĩa là phối tử chỉ có một nhóm nhà tài trợ. Bidentate có nghĩa là nó có hai nhóm tài trợ cho mỗi một phân tử phối tử. Có hai loại phối tử chính được phân loại dựa trên lý thuyết trường tinh thể; phối tử mạnh (hoặc phối tử trường mạnh) và phối tử yếu (hoặc phối tử trường yếu). Các sự khác biệt chính giữa phối tử mạnh và phối tử yếu là sự phân chia quỹ đạo sau khi liên kết với phối tử trường mạnh gây ra sự khác biệt cao hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn trong khi sự phân chia quỹ đạo sau khi liên kết với phối tử trường yếu gây ra sự khác biệt thấp hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Lý thuyết trường tinh thể là gì
3. Ligand mạnh là gì
4. Ligand yếu là gì
5. So sánh cạnh nhau - Phối tử mạnh so với phối tử yếu ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Lý thuyết trường tinh thể là gì?
Lý thuyết trường tinh thể có thể được mô tả như một mô hình được thiết kế để giải thích sự phá vỡ các thoái hóa (vỏ electron có năng lượng bằng nhau) của các quỹ đạo electron (thường là d hoặc f quỹ đạo) do điện trường tĩnh được tạo ra bởi một anion hoặc anion xung quanh (hoặc phối tử). Lý thuyết này thường được sử dụng để chứng minh hành vi của các phức kim loại chuyển tiếp. Lý thuyết này có thể giải thích các tính chất từ, màu sắc của các phức hợp phối hợp, entanpy hydrat hóa, v.v..
Học thuyết:
Sự tương tác giữa ion kim loại và phối tử là kết quả của sự hấp dẫn giữa ion kim loại với điện tích dương và điện tích âm của các electron chưa ghép cặp của phối tử. Lý thuyết này chủ yếu dựa trên những thay đổi xảy ra trong năm quỹ đạo electron bị thoái hóa (một nguyên tử kim loại có năm quỹ đạo d). Khi phối tử đến gần ion kim loại, các electron chưa ghép cặp sẽ gần với một số quỹ đạo d hơn so với các quỹ đạo d khác của ion kim loại. Điều này gây ra sự mất mát thoái hóa. Ngoài ra, các electron trong quỹ đạo d đẩy lùi các electron của phối tử (vì cả hai đều tích điện âm). Do đó các quỹ đạo d gần với phối tử có năng lượng cao hơn các quỹ đạo d khác. Điều này dẫn đến việc phân chia các quỹ đạo d thành các quỹ đạo d năng lượng cao và các quỹ đạo d năng lượng thấp, dựa trên năng lượng.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến việc chia tách này là; bản chất của ion kim loại, trạng thái oxy hóa của ion kim loại, sự sắp xếp các phối tử xung quanh ion kim loại trung tâm và bản chất của phối tử. Sau khi phân chia các quỹ đạo d này dựa trên năng lượng, sự khác biệt giữa các quỹ đạo d năng lượng cao và thấp được gọi là tham số tách trường tinh thể (quãng tám cho các phức hợp bát diện).
Hình 01: Mô hình chia tách trong các tổ hợp Octah thờ
Mô hình chia tách: Vì có năm quỹ đạo d, sự phân tách xảy ra theo tỷ lệ 2: 3. Trong các phức hợp bát diện, hai quỹ đạo ở mức năng lượng cao (gọi chung là 'ví dụ') và ba quỹ đạo ở mức năng lượng thấp hơn (gọi chung là t2g). Trong phức hợp tứ diện, điều ngược lại xảy ra; ba quỹ đạo ở mức năng lượng cao hơn và hai ở mức năng lượng thấp hơn.
Ligand mạnh là gì?
Một phối tử mạnh hoặc một phối tử trường mạnh là một phối tử có thể dẫn đến sự phân tách trường tinh thể cao hơn. Điều này có nghĩa, sự ràng buộc của phối tử trường mạnh gây ra sự khác biệt cao hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn. Ví dụ bao gồm CN- (phối tử xyanua), KHÔNG2- (phối tử nitro) và CO (phối tử carbonyl).
Hình 02: Chia tách spin thấp
Trong quá trình hình thành các phức với các phối tử này, lúc đầu, các quỹ đạo năng lượng thấp hơn (t2g) được lấp đầy hoàn toàn với các electron trước khi điền vào bất kỳ quỹ đạo mức năng lượng cao nào khác (ví dụ). Các phức được hình thành theo cách này được gọi là phức hợp spin thấp.
Ligand yếu là gì?
Phối tử yếu hoặc phối tử trường yếu là phối tử có thể dẫn đến sự phân tách trường tinh thể thấp hơn. Điều này có nghĩa, sự ràng buộc của phối tử trường yếu gây ra sự khác biệt thấp hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn.
Hình 3: Chia tách spin cao
Trong trường hợp này, do sự chênh lệch thấp giữa hai mức quỹ đạo gây ra lực đẩy giữa các electron ở các mức năng lượng đó, nên các quỹ đạo năng lượng cao hơn có thể dễ dàng được lấp đầy bằng các electron khi so sánh với quỹ đạo năng lượng thấp. Các phức được hình thành với các phối tử này được gọi là phức phức spin cao. Ví dụ về phối tử trường yếu bao gồm I- (phối tử iot), Br- (phối tử bromide), v.v..
Sự khác biệt giữa phối tử mạnh và phối tử yếu?
Ligand mạnh vs Ligand yếu | |
| Phối tử mạnh hoặc phối tử trường mạnh là phối tử có thể dẫn đến sự phân tách trường tinh thể cao hơn. | Phối tử yếu hoặc phối tử trường yếu là phối tử có thể dẫn đến sự phân tách trường tinh thể thấp hơn. |
| Học thuyết | |
| Sự phân tách sau khi liên kết một phối tử trường mạnh gây ra sự khác biệt cao hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn. | Sự phân chia các quỹ đạo sau khi liên kết một phối tử trường yếu gây ra sự khác biệt thấp hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn. |
| thể loại | |
| Các phức được hình thành với các phối tử trường mạnh được gọi là các phức spin thấp. | Các phức được hình thành với các phối tử trường yếu được gọi là các phức spin cao. |
Tóm lược - Ligand mạnh đấu với Ligand yếu
Phối tử mạnh và phối tử yếu là các anion hoặc phân tử gây ra sự phân chia d quỹ đạo của ion kim loại thành hai mức năng lượng. Sự khác biệt giữa phối tử mạnh và phối tử yếu là sự phân tách sau khi liên kết một phối tử trường mạnh gây ra sự khác biệt cao hơn giữa các quỹ đạo mức năng lượng cao hơn và thấp hơn trong khi sự phân chia quỹ đạo sau khi liên kết một phối tử trường yếu gây ra chênh lệch thấp hơn giữa cao hơn và thấp hơn quỹ đạo mức năng lượng.
Tài liệu tham khảo:
1.Helmenstine, Anne Marie, D .. Ligand Định nghĩa. Th thinkCo, ngày 11 tháng 2 năm 2017. Có sẵn tại đây
2. Ligands. Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 19 tháng 1 năm 2018. Có sẵn tại đây
3. Biên tập viên của Encyclopædia Britannica. Ligand. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 12 tháng 8 năm 2010. Có sẵn ở đây
Hình ảnh lịch sự:
1. 'Chia tách trường pha lê' Người dùng Wikipedia tiếng Anh YanA, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2.'CFT-Sơ đồ chia tách spin thấp-Vector'By Offnfopt, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
3.'CFT-Sơ đồ chia tách spin cao-Vector'By Offnfopt, hình ảnh tham chiếu được tạo bởi YanA - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
