Негізгі айырмашылық – күшті лиганд пен әлсіз лиганд
Лиганд – орталық атоммен немесе ионмен координаталық коваленттік байланыс арқылы өзінің екі электронын беретін немесе бөлісетін атом, ион немесе молекула. Лигандалар түсінігі координациялық химияда талқыланады. Лигандалар – металл иондарымен комплекс түзуге қатысатын химиялық түрлер. Демек, олар комплекс түзуші агенттер ретінде де белгілі. Лигандтар лигандтың тығыздығына қарай моноденттілік, екіденттілік, триденттілік және т.б. Тістілік – лигандадағы донорлық топтардың саны. Монодентат лиганданың бір ғана донорлық тобы бар екенін білдіреді. Bidentate бір лиганд молекуласында екі донорлық топ бар дегенді білдіреді. Кристалдық өріс теориясы негізінде жіктелген лигандтардың екі негізгі түрі бар; күшті лигандтар (немесе күшті өріс лигандтары) және әлсіз лигандтар (немесе әлсіз өріс лигандтары). Күшті лигандтар мен әлсіз лигандтар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: күшті өріс лигандымен байланысқаннан кейін орбитальдардың бөлінуі жоғары және төменгі энергетикалық деңгейдегі орбитальдар арасында үлкен айырмашылықты тудырады, ал әлсіз өріс лигандымен байланысқаннан кейін орбитальдардың бөлінуі аз айырмашылықты тудырады. жоғары және төменгі энергетикалық деңгейдегі орбитальдар арасында.
Кристалдық өріс теориясы дегеніміз не?
Кристаллдар өрісінің теориясын қоршаған орта тудыратын статикалық электр өрісінің әсерінен электрон орбитальдарының (әдетте d немесе f орбитальдарының) азғындықтарының (энергиясы бірдей электронды қабаттар) бұзылуын түсіндіруге арналған модель ретінде сипаттауға болады. анион немесе аниондар (немесе лигандтар). Бұл теория өтпелі металл иондарының кешендерінің әрекетін көрсету үшін жиі қолданылады. Бұл теория магниттік қасиеттерді, координациялық кешендердің түстерін, гидратация энтальпияларын және т.б. түсіндіре алады.
Теория:
Металл иондары мен лигандтардың өзара әрекеттесуі лигандтың жұптаспаған электрондарының оң заряды бар металл ионы мен теріс заряды арасындағы тартылыс нәтижесі болып табылады. Бұл теория негізінен бес дегенерацияланған электрон орбитальдарында болатын өзгерістерге негізделген (металл атомында бес d орбиталь бар). Лиганд металл ионына жақындаған кезде жұпталмаған электрондар металл ионының басқа d орбитальдарына қарағанда кейбір d орбитальдарына жақынырақ болады. Бұл дегенерацияның жоғалуына әкеледі. Сондай-ақ d орбитальдарындағы электрондар лиганданың электрондарын итереді (себебі екеуі де теріс зарядты). Демек лигандаға жақын орналасқан d орбитальдары басқа d орбитальдарына қарағанда жоғары энергияға ие болады. Бұл энергияға негізделген d орбитальдарының жоғары энергиялы d орбитальдарына және төмен энергиялы d орбитальдарына бөлінуіне әкеледі.
Бұл бөлуге әсер ететін кейбір факторлар; металл ионының табиғаты, металл ионының тотығу дәрежесі, орталық металл ионының айналасындағы лигандтардың орналасуы және лигандтардың табиғаты. Осы d орбитальдары энергия негізінде бөлінгеннен кейін, жоғары және төмен энергия d орбитальдары арасындағы айырмашылық кристалдық өрістің бөліну параметрі ретінде белгілі (∆oct октаэдрлік комплекстер үшін).
01-сурет: октаэдрлік комплекстердегі бөлу үлгісі
Бөлу үлгісі: бес d орбиталь болғандықтан, бөліну 2:3 қатынасында жүреді. Октаэдрлік кешендерде екі орбиталь жоғары энергетикалық деңгейде (бірге «мысалы» деп аталады) және үш орбиталь төменгі энергетикалық деңгейде (бірге t2g деп аталады) болады. Тетраэдрлік комплекстерде керісінше болады; үш орбиталь жоғары энергетикалық деңгейде және екеуі төмен энергетикалық деңгейде.
Күшті лиганд дегеніміз не?
Күшті лиганд немесе күшті өріс лигандасы жоғары кристалдық өрістің бөлінуіне әкелетін лиганд болып табылады. Бұл күшті өріс лигандының байланысуы жоғары және төменгі энергетикалық деңгейдегі орбитальдар арасындағы үлкен айырмашылықты тудырады дегенді білдіреді. Мысалдар: CN– (цианидті лигандтар), NO2– (нитролиганд) және CO (карбонил) лигандтар).
02-сурет: төмен айналдыруды бөлу
Осы лигандтармен комплекстер түзілгенде алдымен төменгі энергиялы орбитальдар (t2g) кез келген басқа жоғары энергетикалық деңгейлі орбитальдарға (мысалы) толтырар алдында толығымен электрондармен толтырылады. Осылайша түзілген комплекстер «төмен иіру кешендері» деп аталады.
Әлсіз лиганд дегеніміз не?
Әлсіз лиганд немесе әлсіз өріс лигандасы төменгі кристалдық өрістің бөлінуіне әкелетін лиганд болып табылады. Бұл әлсіз өріс лигандының байланысуы жоғары және төменгі энергетикалық деңгейлі орбитальдар арасындағы айырмашылықты азайтатынын білдіреді.
3-сурет: жоғары айналдыруды бөлу
Бұл жағдайда екі орбиталық деңгей арасындағы аз айырмашылық сол энергетикалық деңгейлердегі электрондар арасында серпіліс туғызатындықтан, энергиясы төмен орбитальдармен салыстырғанда жоғары энергиялы орбитальдарды электрондармен оңай толтыруға болады. Осы лигандтармен түзілген комплекстер «жоғары спиндік комплекстер» деп аталады. Әлсіз өріс лигандтарының мысалдарына I– (йодид лиганд), Br– (бромидті лиганд) және т.б. жатады.
Күшті лиганд пен әлсіз лигандтың айырмашылығы неде?
Күшті лига және әлсіз лига |
|
| Күшті лиганд немесе күшті өріс лигандасы жоғарырақ кристалдық өрістің бөлінуіне әкелетін лиганд болып табылады. | Әлсіз лиганд немесе әлсіз өріс лигандасы кристалды өрістің төменгі бөлінуіне әкелетін лиганд болып табылады. |
| Теория | |
| Күшті өріс лигандын байланыстырғаннан кейін бөліну энергия деңгейі жоғары және төменгі орбитальдар арасында үлкен айырмашылықты тудырады. | Әлсіз өріс лигандын байланыстырғаннан кейін орбитальдардың бөлінуі жоғары және төменгі энергетикалық деңгейлі орбитальдар арасындағы аз айырмашылықты тудырады. |
| Санат | |
| Күшті өріс лигандтарымен түзілген комплекстер «төмен спинді комплекстер» деп аталады. | Әлсіз өріс лигандтарымен түзілген комплекстер «жоғары спинді комплекстер» деп аталады. |
Қорытынды – Күшті лига және әлсіз лига
Күшті лигандтар мен әлсіз лигандтар - бұл металл ионының d орбитальдарының екі энергетикалық деңгейге бөлінуін тудыратын аниондар немесе молекулалар. Күшті лигандтар мен әлсіз лигандтардың арасындағы айырмашылық күшті өріс лигандтарын байланыстырғаннан кейін бөліну жоғары және төменгі энергетикалық деңгейлі орбитальдар арасындағы үлкен айырмашылықты тудырады, ал әлсіз өріс лигандтарын байланыстырғаннан кейін орбитальдардың бөлінуі жоғары және төменгі арасындағы айырмашылықты тудырады. энергия деңгейі орбитальдары.
