Rozdíl mezi silným Ligandem a slabým Ligandem
Share
Klíčový rozdíl - silný Ligand vs Slabý Ligand
Ligand je atom, iont nebo molekula, která daruje nebo sdílí dva ze svých elektronů koordinační kovalentní vazbou s centrálním atomem nebo iontem. Koncept ligandů je diskutován pod koordinační chemií. Ligandy jsou chemické druhy, které se podílejí na tvorbě komplexů s kovovými ionty. Proto jsou také známy jako komplexotvorné látky. Ligandy mohou být monodentátní, bidentátní, tridentátní atd. Na základě denticity ligandu. Denticita je počet dárcovských skupin přítomných v ligandu. Monodentát znamená, že ligand má pouze jednu donorovou skupinu. Bidentate znamená, že má dvě donorové skupiny na jednu molekulu ligandu. Existují dva hlavní typy ligandů kategorizovaných na základě teorie krystalového pole; silné ligandy (nebo ligandy se silným polem) a slabé ligandy (nebo ligandy se slabým polem). klíčový rozdíl mezi silnými ligandy a slabými ligandy je to rozdělení orbitálů po navázání na ligand se silným polem způsobuje větší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně, zatímco rozdělení orbitálů po navázání na ligand se slabým polem způsobuje nižší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je teorie křišťálového pole
3. Co je silný Ligand
4. Co je to slabý Ligand
5. Porovnání vedle sebe - Silný Ligand vs Slabý Ligand v podobě tabulky
6. Shrnutí
Co je teorie křišťálového pole?
Teorie krystalového pole může být popsána jako model, který je navržen tak, aby vysvětlil rozbití degenerací (elektronové náboje stejné energie) elektronových orbitálů (obvykle d nebo f orbitálů) v důsledku statického elektrického pole produkovaného obklopujícím aniontem nebo anionty (nebo ligandy). Tato teorie se často používá k prokázání chování komplexů iontů přechodných kovů. Tato teorie může vysvětlit magnetické vlastnosti, barvy koordinačních komplexů, hydratační entalpie atd.
Teorie:
Interakce mezi kovovým iontem a ligandy je výsledkem přitažlivosti mezi kovovým iontem s kladným nábojem a záporným nábojem nepárových elektronů ligandu. Tato teorie je hlavně založena na změnách, ke kterým dochází u pěti degenerovaných elektronových orbitálů (atom kovu má pět d orbitálů). Když se ligand přiblíží k iontu kovu, nepárové elektrony jsou blíže k některým d orbitálům než k jiným d orbitálům iontu kovu. To způsobuje ztrátu degenerace. A také elektrony v orbitalech odpuzují elektrony ligandu (protože oba jsou záporně nabité). Proto orbitaly d, které jsou blíže k ligandu, mají vysokou energii než energie jiných d orbitálů. To má za následek rozdělení orbitálů na vysoce energetické d orbitaly a nízkoenergetické d orbitaly na základě energie.
Některé faktory ovlivňující toto rozdělení jsou; povaha kovového iontu, oxidační stav kovového iontu, uspořádání ligandů kolem centrálního kovového iontu a povaha ligandů. Po rozdělení těchto d orbitálů na základě energie je rozdíl mezi d orbitaly s vysokou a nízkou energií d znám jako parametr rozdělení krystalového pole (∆okt pro oktaedrální komplexy).
Obrázek 01: Rozdělovací vzor v oktaedrálních komplexech
Štípací vzor: Protože existuje pět d orbitalů, dochází ke štěpení v poměru 2: 3. V oktaedrálních komplexech jsou dva orbitaly na vysoké energetické úrovni (souhrnně známé jako „např') a tři orbity jsou na nižší energetické úrovni (souhrnně známé jako t2g). V tetrahedrálních komplexech nastává opak; tři orbity jsou na vyšší energetické úrovni a dva na nižší energetické úrovni.
Co je silný Ligand?
Silný ligand nebo ligand se silným polem je ligand, který může vést k vyššímu štěpení krystalového pole. To znamená, že vazba silného polního ligandu způsobuje větší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně. Příklady zahrnují CN- (kyanidové ligandy), NO2- (nitro ligand) a CO (karbonylové ligandy).
Obrázek 02: Štípání s nízkým spinem
Při tvorbě komplexů s těmito ligandy jsou nejprve orbitaly s nižší energií (t2g) zcela zaplněny elektrony před plněním do jakýchkoli jiných orbitálů s vysokou energií (např.). Takto vytvořené komplexy se nazývají komplexy s nízkým spinem.
Co je Weak Ligand?
Slabý ligand nebo ligand se slabým polem je ligand, který může mít za následek rozdělení na nižší krystalové pole. To znamená, že vazba ligandu se slabým polem způsobuje nižší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně.
Obrázek 3: Dělení s vysokou rotací
V tomto případě, protože nízký rozdíl mezi oběma orbitálními hladinami způsobuje odpuzování mezi elektrony v těchto energetických hladinách, mohou být orbitaly s vyšší energií snadno zaplněny elektrony ve srovnání s nízkoenergetickými orbitaly. Komplexy vytvořené s těmito ligandy se nazývají komplexy s vysokou rotací. Příklady ligandů se slabým polem zahrnují I- (jodidový ligand), Br- (bromidový ligand) atd.
Jaký je rozdíl mezi silným Ligandem a slabým Ligandem?
Silný Ligand vs Slabý Ligand | |
| Silný ligand nebo ligand se silným polem je ligand, který může vést k vyššímu štěpení krystalového pole. | Slabý ligand nebo ligand se slabým polem je ligand, který může mít za následek rozdělení na nižší krystalové pole. |
| Teorie | |
| Rozštěpení po vazbě silného polního ligandu způsobí větší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně. | Rozdělení orbitálů po navázání ligandu se slabým polem způsobí menší rozdíl mezi orbitaly na vyšší a nižší energetické úrovni. |
| Kategorie | |
| Komplexy tvořené ligandy se silným polem se nazývají komplexy s nízkou rotací. | Komplexy tvořené ligandy se slabým polem se nazývají komplexy s vysokou rotací. |
souhrn - Silný Ligand vs Slabý Ligand
Silné ligandy a slabé ligandy jsou anionty nebo molekuly, které způsobují rozdělení d orbitálů kovového iontu na dvě energetické úrovně. Rozdíl mezi silnými ligandy a slabými ligandy spočívá v tom, že rozdělení po vazbě ligandu se silným polem způsobuje vyšší rozdíl mezi orbitaly vyšší a nižší energetické úrovně, zatímco rozdělení orbitálů po vazbě ligandu se slabým polem způsobuje nižší rozdíl mezi vyšším a nižším ligandem orbitály na energetické úrovni.
Odkaz:
1.Helmenstine, Anne Marie, D. „Ligandská definice“. ThoughtCo, 11. února 2017. K dispozici zde
2. „Ligandy“. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 19. ledna 2018. K dispozici zde
3. Editors of Encyclopædia Britannica. "Ligand." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 12. srpna 2010. K dispozici zde
Obrázek se svolením:
1.'Octahedral krystalové pole dělení'By anglický uživatel Wikipedie YanA, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2.'CFT-Low Spin Splitting Diagram-Vector'By Offnfopt, (Public Domain) přes Commons Wikimedia
3.'CFT-High Spin Splitting Diagram-Vector'By Offnfopt, referenční obrázek vytvořený YanA - vlastní práce (public domain) přes Commons Wikimedia
