Rozdiel medzi silným ligandom a slabým ligandom
Share
Kľúčový rozdiel - silný ligand proti Slabý Ligand
Ligand je atóm, ión alebo molekula, ktorá daruje alebo zdieľa dva zo svojich elektrónov koordinovanou kovalentnou väzbou s centrálnym atómom alebo iónom. Koncept ligandov je diskutovaný pod koordinačnou chémiou. Ligandy sú chemické druhy, ktoré sa podieľajú na tvorbe komplexov s kovovými iónmi. Preto sú známe aj ako komplexotvorné látky. Ligandy môžu byť monodentátne, bidentátne, tridentátne atď. Na základe denticity ligandu. Denticita je počet donorských skupín prítomných v ligande. Monodentát znamená, že ligand má iba jednu donorskú skupinu. Bidentate znamená, že má dve donorové skupiny na jednu molekulu ligandu. Existujú dva hlavné typy ligandov kategorizovaných na základe teórie kryštalického poľa; silné ligandy (alebo ligandy so silným poľom) a slabé ligandy (alebo ligandy so slabým poľom). kľúčový rozdiel medzi silnými ligandami a slabými ligandami je to štiepenie orbitálov po naviazaní na ligand so silným poľom spôsobuje väčší rozdiel medzi orbitálmi s vyššou a nižšou úrovňou energie, zatiaľ čo štiepenie orbitálov po naviazaní na ligand so slabým poľom spôsobuje menší rozdiel medzi orbitálmi s vyššou a nižšou úrovňou energie..
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je teória krištáľového poľa
3. Čo je silný Ligand
4. Čo je slabý Ligand
5. Porovnanie vedľa seba - Silný Ligand vs Slabý Ligand v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je teória krištáľového poľa?
Teóriu kryštálového poľa možno opísať ako model, ktorý je navrhnutý tak, aby vysvetlil prerušenie degenerácií (elektrónové náboje rovnakej energie) elektrónových orbitálov (obvykle d alebo f orbitálov) v dôsledku statického elektrického poľa produkovaného okolitým aniónom alebo aniónmi (alebo ligandy). Táto teória sa často používa na preukázanie správania komplexov iónov prechodných kovov. Táto teória môže vysvetliť magnetické vlastnosti, farby koordinačných komplexov, hydratačné entalpie atď.
teórie:
Interakcia medzi kovovým iónom a ligandom je výsledkom príťažlivosti medzi kovovým iónom s kladným nábojom a záporným nábojom nepárových elektrónov ligandu. Táto teória je založená hlavne na zmenách, ku ktorým dochádza v piatich degenerovaných elektrónových orbitáloch (atóm kovu má päť orbitálov). Keď sa ligand priblíži k iónu kovu, nespárované elektróny sú bližšie k niektorým d orbitálom ako k iným d orbitálom kovového iónu. To spôsobuje stratu degenerácie. Elektróny v orbitaloch tiež odpudzujú elektróny ligandu (pretože obidva sú záporne nabité). Orbitaly d, ktoré sú bližšie k ligandu, majú teda vysokú energiu ako energia iných d orbitálov. To má za následok rozdelenie orbitálov na vysokoenergetické d a orbitály s nízkou energiou na základe energie..
Niektoré faktory ovplyvňujúce toto rozdelenie sú; povaha kovového iónu, oxidačný stav kovového iónu, usporiadanie ligandov okolo centrálneho kovového iónu a povaha ligandov. Po rozdelení týchto d obežných dráh na základe energie je rozdiel medzi d orbitálmi vysokej a nízkej energie známy ako parameter rozdelenia kryštálového poľa (∆október pre oktaedrálne komplexy).
Obrázok 01: Rozdeľovací vzor v oktaedrálnych komplexoch
Rozdeľovací vzor: Pretože existuje päť d obežných dráh, rozdelenie nastáva v pomere 2: 3. V oktaedrálnych komplexoch sú dva orbitaly na vysokej energetickej úrovni (súhrnne známe ako „napr“) a tri obežné dráhy sú na nižšej energetickej úrovni (súhrnne známe ako T2G). V tetraedrických komplexoch nastáva opak; tri obežníky sú na vyššej energetickej úrovni a dva na nižšej energetickej úrovni.
Čo je silný Ligand?
Silný ligand alebo ligand so silným poľom je ligand, ktorý môže viesť k vyššiemu štiepeniu kryštálového poľa. To znamená, že väzba silného poľného ligandu spôsobuje väčší rozdiel medzi orbitálmi vyššej a nižšej úrovne energie. Príklady zahŕňajú CN- (kyanidové ligandy), NO2- (nitro ligand) a CO (karbonylové ligandy).
Obrázok 02: Štiepenie s nízkou rotáciou
Pri tvorbe komplexov s týmito ligandami sa najprv orbitaly s nízkou energiou (t2g) úplne naplnia elektrónmi a potom sa naplnia do akýchkoľvek iných orbitálov s vysokou energetickou úrovňou (napr.). Takto vytvorené komplexy sa nazývajú komplexy s nízkym spinom..
Čo je slabý Ligand?
Slabý ligand alebo ligand so slabým poľom je ligand, ktorý môže viesť k rozdeleniu nižšieho kryštálového poľa. To znamená, že väzba ligandu so slabým poľom spôsobuje nižší rozdiel medzi orbitálmi vyššej a nižšej úrovne energie.
Obrázok 3: Štiepenie s vysokou rotáciou
V tomto prípade, pretože nízky rozdiel medzi týmito dvoma obežnými úrovňami spôsobuje odpudzovanie medzi elektrónmi v týchto energetických hladinách, môžu byť orbitaly s vyššou energiou ľahko naplnené elektrónmi v porovnaní s elektrónmi s nízkymi energiami na obežných dráhach. Komplexy vytvorené s týmito ligandami sa nazývajú „komplexy s vysokým spinom“. Príklady ligandov so slabým poľom zahŕňajú I- (jodidový ligand), Br- (bromidový ligand) atď.
Aký je rozdiel medzi silným ligandom a slabým ligandom?
Silný Ligand vs Slabý Ligand | |
| Silný ligand alebo ligand so silným poľom je ligand, ktorý môže viesť k vyššiemu štiepeniu kryštálového poľa. | Slabý ligand alebo ligand so slabým poľom je ligand, ktorý môže viesť k rozdeleniu nižšieho kryštálového poľa. |
| teória | |
| Rozdelenie ligandu silného poľa po naviazaní spôsobuje väčší rozdiel medzi orbitálmi vyššej a nižšej úrovne energie. | Rozdelenie orbitálov po naviazaní ligandu so slabým poľom spôsobuje menší rozdiel medzi orbitálmi s vyššou a nižšou úrovňou energie. |
| kategórie | |
| Komplexy tvorené ligandmi so silným poľom sa nazývajú komplexy s nízkym spinom.. | Komplexy tvorené ligandami so slabým poľom sa nazývajú „komplexy s vysokým spinom“.. |
zhrnutie - Silný Ligand proti Slabý Ligand
Silné ligandy a slabé ligandy sú anióny alebo molekuly, ktoré spôsobujú rozdelenie orbitálov kovového iónu na dve energetické úrovne. Rozdiel medzi silnými ligandami a slabými ligandami spočíva v tom, že rozdelenie po viazaní ligandu so silným poľom spôsobuje vyšší rozdiel medzi orbitálmi vyššej a nižšej úrovne energie, zatiaľ čo rozdelenie orbitálov po väzbe na ligand so slabým poľom spôsobuje nižší rozdiel medzi vyššou a nižšou hodnotou orbitály na úrovni energie.
referencie:
1.Helmenstine, Anne Marie, D. „Ligandská definícia“. ThoughtCo, 11. februára 2017. K dispozícii tu
2. "ligand." Chémia LibreTexts, Libretexts, 19. januára 2018. K dispozícii tu
3. Redaktori Encyclopædia Britannica. "Ligand". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 12. augusta 2010. K dispozícii tu
S láskavým dovolením:
1.'Oktahedické rozdelenie krištáľového poľa'By anglický používateľ Wikipédie YanA, (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia.
2. Diagram diagramu delenia delenia spinov s nízkym spinom a vektorom (Public Domain) cez Commons Wikimedia
3. Diagram diagramu delenia bielych krviniek s vysokým spinom, referenčný obrázok vytvorený Yanou - vlastná práca (public domain) cez Commons Wikimedia
