Разница между сильным лигандом и слабым лигандом
Share
Ключевая разница - сильный лиганд против Слабый лиганд
Лиганд - это атом, ион или молекула, которая жертвует или разделяет два своих электрона через координатную ковалентную связь с центральным атомом или ионом. Концепция лигандов обсуждается в рамках координационной химии. Лиганды - это химические вещества, которые участвуют в образовании комплексов с ионами металлов. Следовательно, они также известны как комплексообразующие агенты. Лиганды могут быть монодентатными, бидентатными, тридентатными и т. Д. В зависимости от активности лиганда. Стоматология - это количество донорных групп, присутствующих в лиганде. Монодентат означает, что лиганд имеет только одну донорскую группу. Бидентат означает, что он имеет две донорные группы на одну молекулу лиганда. Существует два основных типа лигандов, классифицированных на основе теории кристаллического поля; сильные лиганды (или сильные полевые лиганды) и слабые лиганды (или слабые полевые лиганды). ключевое отличие между сильными лигандами и слабыми лигандами является то, что расщепление орбиталей после связывания с сильным полевым лигандом вызывает более высокую разницу между орбитали с более высоким и более низким уровнем энергии, тогда как расщепление орбиталей после связывания со слабым полевым лигандом вызывает более низкую разницу между орбитали с более высоким и более низким уровнем энергии.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое теория кристаллического поля
3. Что такое сильный лиганд
4. Что такое слабый лиганд
5. Сравнение бок о бок - сильный лиганд против слабого лиганда в форме таблицы
6. Заключение
Что такое теория кристаллического поля?
Теория поля кристаллов может быть описана как модель, которая предназначена для объяснения разрушения вырождений (электронных оболочек равной энергии) электронных орбиталей (обычно d или f орбиталей) из-за статического электрического поля, создаваемого окружающим анионом или анионами (или лиганды). Эта теория часто используется для демонстрации поведения комплексов ионов переходных металлов. Эта теория может объяснить магнитные свойства, цвета координационных комплексов, энтальпии гидратации и т. Д..
Теория:
Взаимодействие иона металла с лигандами является результатом притяжения между ионом металла с положительным зарядом и отрицательным зарядом неспаренных электронов лиганда. Эта теория в основном основана на изменениях, происходящих на пяти вырожденных электронных орбиталях (атом металла имеет пять d орбиталей). Когда лиганд приближается к иону металла, неспаренные электроны оказываются ближе к некоторым d-орбиталям, чем другие d-орбитали иона металла. Это вызывает потерю вырождения. А также, электроны на d-орбиталях отталкивают электроны лиганда (потому что оба заряжены отрицательно). Следовательно, d-орбитали, которые ближе к лиганду, имеют большую энергию, чем у других d-орбиталей. Это приводит к расщеплению d-орбиталей на d-орбитали с высокой энергией и d-орбитали с низкой энергией, основанные на энергии.
Некоторые факторы, влияющие на это разделение: природа иона металла, степень окисления иона металла, расположение лигандов вокруг центрального иона металла и природа лигандов. После расщепления этих d-орбиталей по энергии разность d-орбиталей с высокой и низкой энергией называется параметром расщепления кристаллического поля (∆октябрь для октаэдрических комплексов).
Рисунок 01: Схема расщепления в октаэдрических комплексах
Расщепление картины: Поскольку существует пять d орбиталей, расщепление происходит в соотношении 2: 3. В октаэдрических комплексах две орбитали находятся на высоком энергетическом уровне (все вместе известны какнапример'), и три орбитали находятся на более низком энергетическом уровне (все вместе известны как t2g). В тетраэдрических комплексах происходит обратное; три орбитали находятся на более высоком энергетическом уровне и две на более низком энергетическом уровне.
Что такое сильный лиганд?
Сильный лиганд или лиганд с сильным полем представляет собой лиганд, который может привести к более высокому расщеплению кристаллического поля. Это означает, что связывание сильного полевого лиганда вызывает большую разницу между орбитали с более высоким и более низким уровнем энергии. Примеры включают CN- (цианидные лиганды), НЕТ2- (нитролиганд) и CO (карбонильные лиганды).
Рисунок 02: Низкое вращение
При образовании комплексов с этими лигандами сначала орбитали с более низкой энергией (t2g) полностью заполняются электронами перед заполнением на любые другие орбитали с высоким уровнем энергии (например). Образованные таким образом комплексы называются низкоспиновыми комплексами..
Что такое слабый лиганд?
Слабый лиганд или слабый полевой лиганд является лигандом, который может привести к расщеплению в более низком кристаллическом поле. Это означает, что связывание слабого полевого лиганда вызывает меньшую разницу между орбитали с более высоким и более низким уровнем энергии.
Рисунок 3: Расщепление с высоким вращением
В этом случае, поскольку низкая разница между двумя орбитальными уровнями вызывает отталкивание между электронами на этих энергетических уровнях, орбитали с более высокой энергией могут быть легко заполнены электронами по сравнению с орбитали с низкой энергией. Комплексы, образованные этими лигандами, называются «высокоспиновыми комплексами». Примеры слабополевых лигандов включают I- (йодистый лиганд), Br- (бромидный лиганд) и т. д..
В чем разница между сильным лигандом и слабым лигандом?
Сильный лиганд против слабого лиганда | |
| Сильный лиганд или лиганд сильного поля - это лиганд, который может привести к более высокому расщеплению кристаллического поля. | Слабый лиганд или слабый полевой лиганд является лигандом, который может привести к расщеплению нижнего кристаллического поля. |
| теория | |
| Расщепление после связывания сильного полевого лиганда вызывает большую разницу между орбитали с более высоким и более низким уровнем энергии. | Расщепление орбиталей после связывания слабого полевого лиганда приводит к меньшей разнице между более высокими и более низкими уровнями энергии орбиталей. |
| категория | |
| Комплексы, образованные сильными полевыми лигандами, называются «низкоспиновыми комплексами».. | Комплексы, образованные слабыми полевыми лигандами, называются «высокоспиновыми комплексами».. |
Резюме - Сильный лиганд против Слабый лиганд
Сильные лиганды и слабые лиганды - это анионы или молекулы, которые вызывают расщепление d-орбиталей иона металла на два энергетических уровня. Разница между сильными лигандами и слабыми лигандами заключается в том, что расщепление после связывания сильного полевого лиганда вызывает более высокую разницу между орбиталями с более высоким и более низким уровнем энергии, тогда как расщепление орбиталей после связывания слабого полевого лиганда вызывает более низкую разницу между более высоким и более низким орбитали уровня энергии.
Ссылка:
1.Helmenstine, Anne Marie, D. «Определение лиганда». ThoughtCo, 11 февраля 2017 г. Доступно здесь
2. «лиганды.» Химия LibreTexts, Libretexts, 19 января 2018. Доступно здесь
3. Редакторы Британской энциклопедии. «Лиганд». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 12 августа 2010 г. Доступно здесь
Изображение предоставлено:
1. «Октаэдрическое расщепление кристаллического поля». Пользователь английской Википедии YanA, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2.'CFT-Low Spin Splting Diagram-Vector'By Offnfopt, (Public Domain) через Викисклад Commons
3.'CFT-High Spin Spliting Diagram-Vector'By Offnfopt, эталонное изображение, созданное YanA - Собственная работа (Public Domain) через Commons Wikimedia
