Fő különbség - Erős Ligand vs Gyenge Ligand
A ligandum egy atom, ion vagy molekula, amely két elektronját adományozza vagy megosztja koordinátális kovalens kötésen keresztül egy központi atomdal vagy ionnal. A ligandumok fogalmát koordinációs kémia tárgyalja. A ligandumok kémiai fajok, amelyek részt vesznek a fémionokkal való komplexek képződésében. Ezért komplexképző szerként is ismertek. A ligandumok a ligandum denticitása alapján lehetnek monodentátusúak, kétirányúak, tridentáltak stb. A denticitás a ligandumban jelenlévő donorcsoportok száma. A monodentát azt jelenti, hogy a ligandumnak csak egy donorcsoportja van. A Bidentate azt jelenti, hogy egy ligandum molekulánként két donorcsoport van. A ligandumoknak két fő típusa van kategorizálva a kristálytér elmélet alapján; erős ligandumok (vagy erős mező ligandumok) és gyenge ligandumok (vagy gyenge mező ligandumok). A legfontosabb különbség az erős ligandumok és a gyenge ligandumok között az, hogy a pályák hasítása egy erős mező ligandumhoz való kötődést követően nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb energiaszintű pályák között, míg a pályák hasadása egy gyenge mező ligandumhoz való kötődés után kisebb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb energiaszintű pályák között.
TARTALOM
1. Áttekintés és kulcsfontosságú különbség
2. Mi a kristálytér-elmélet
3. Mi az erős ligandum
4. Mi a gyenge ligandum
5. Egymás mellett történő összehasonlítás - Erős ligandum vs gyenge ligandum táblázatos formában
6. Összefoglalás
Mi a kristálytérelmélet?
A kristálytér elmélet leírható olyan modellként, amelyet arra terveztek, hogy elmagyarázza az elektronpályák (általában d vagy f orbitális) degenerációinak (egyenlő energiájú elektronhéjainak) a környező anion vagy anionok (vagy ligandumok). Ezt az elméletet gyakran használják az átmenetifém-ion komplexek viselkedésének bemutatására. Ez az elmélet megmagyarázhatja a mágneses tulajdonságokat, a koordinációs komplexek színeit, a hidratáló entalpia stb.
Elmélet:
A fémion és a ligandumok közötti kölcsönhatás a pozitív töltésű fémion és a ligandum párosítatlan elektronjainak negatív töltése közötti vonzerő eredménye. Ez az elmélet főként az öt degenerált elektronpályán bekövetkező változásokon alapszik (egy fématomnak öt d pályája van). Amikor egy ligandum közel kerül a fémionhoz, a párosítatlan elektronok közelebb vannak néhány d pályához, mint a fémion többi d pályájához. Ez a degeneráció elvesztését okozza. És a d pályákon lévő elektronok taszítják a ligandum elektronjait (mert mindkettő negatív töltésű). Ezért azoknak a d pályáknak, amelyek közelebb vannak a ligandumhoz, nagy az energiájuk, mint a többi d pályának. Ez azt eredményezi, hogy a d pályák az energiára alapozva nagy energiájú d pályákra és alacsony energiájú d pályákra oszlanak.
Néhány tényező, amely befolyásolja ezt a felosztást; a fémion jellege, a fémion oxidációs állapota, a ligandumok elrendezése a központi fémion körül és a ligandumok jellege. Ezeknek a d pályáknak az energián alapuló felosztása után a nagy és az alacsony energiájú d pályák közötti különbséget kristálytér-hasító paraméterként ismerjük (∆ okt az oktaéder komplexeknél).
01. ábra: Hasítási minta oktaéderes komplexekben
Hasítási minta: Mivel öt d pálya van, a hasítás 2: 3 arányban történik. Oktaéderes komplexekben két pálya magas energiaszintű (együttesen „pl.” Néven ismert), és három pálya az alacsonyabb energiaszintben található (együttesen t2g néven). A tetraéderes komplexekben ennek az ellenkezője fordul elő; három pálya a magasabb energiaszintben, kettő pedig az alacsonyabb energiaszintben található.
Mi az erős ligand?
Az erős ligandum vagy az erős mező ligandum egy olyan ligandum, amely magasabb kristálymező hasadást eredményezhet. Ez azt jelenti, hogy egy erős mező ligandum megkötése nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb energiaszintű pályák között. Ilyenek például a CN - (cianid ligandumok), az NO 2 - (nitro ligandum) és a CO (karbonil ligandumok).
02. ábra: Alacsony centrifugálás
Ezekkel a ligandumokkal komplexek képződése során először az alacsonyabb energiájú pályákat (t2g) teljesen feltöltjük elektronokkal, mielőtt bármely más magas energiaszintű pályára feltöltődnénk (pl.). Az így kialakult komplexeket „alacsony spinű komplexeknek” nevezzük.
Mi az a gyenge ligand?
A gyenge ligandum vagy a gyenge mező ligandum olyan ligandum, amely alacsonyabb kristálymező hasadást eredményezhet. Ez azt jelenti, hogy egy gyenge mező ligandum megkötése kisebb különbséget okoz a magasabb és alacsonyabb energiaszintű pályák között.
3. ábra: Nagy centrifugálás
Ebben az esetben, mivel a két orbitális szint közötti alacsony különbség taszításokat okoz az elektronok között ezekben az energiaszintekben, a magasabb energiájú pályák könnyen kitölthetők elektronokkal, összehasonlítva az alacsony energiájú pályákéval. Az ezekkel a ligandumokkal képződött komplexeket „magas spin-komplexeknek” nevezzük. Gyenge mező ligandumok például az I - (jodid ligandum), Br - (bromid ligandum) stb.
Mi a különbség az erős és a gyenge ligand között?
Különböző cikk a táblázat előtt
Erős Ligand vs Gyenge Ligand |
|
| Az erős ligandum vagy az erős mező ligandum olyan ligandum, amely magasabb kristálymező hasadást eredményezhet. | A gyenge ligandum vagy a gyenge mező ligandum olyan ligandum, amely alacsonyabb kristálymező hasadást eredményezhet. |
| Elmélet | |
| Az erős mező ligandum megkötése után a hasadás nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb energiaszintű pályák között. | A pályák hasadása egy gyenge mező ligandum megkötése után kisebb különbséget okoz a magasabb és alacsonyabb energiaszintű pályák között. |
| Kategória | |
| Az erős mező ligandumokkal képződött komplexeket „alacsony spin komplexeknek” nevezzük. | A gyenge mező ligandumokkal képződött komplexeket „magas spin-komplexeknek” nevezzük. |
Összegzés - Erős Ligand vs Gyenge Ligand
Az erős ligandumok és a gyenge ligandumok olyan anionok vagy molekulák, amelyek egy fémion d pályájának két energiaszintre osztását okozzák. Az erős ligandumok és a gyenge ligandumok közötti különbség az, hogy az erős mező ligandum megkötését követő hasadás nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb energiaszintű pályák között, míg a pályák hasadása egy gyenge mező ligandum megkötése után alacsonyabb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb közötti energiaszintű pályák.
