Βασική διαφορά – Ισχυρός δεσμευτής εναντίον αδύναμου συμπλοκοποιητή
Ένας συνδέτης είναι ένα άτομο, ιόν ή ένα μόριο που δωρίζει ή μοιράζεται δύο από τα ηλεκτρόνια του μέσω ενός ομοιοπολικού δεσμού συντεταγμένων με ένα κεντρικό άτομο ή ιόν. Η έννοια των προσδεμάτων συζητείται υπό τη χημεία συντονισμού. Οι συνδέτες είναι χημικά είδη που εμπλέκονται στο σχηματισμό συμπλεγμάτων με μεταλλικά ιόντα. Ως εκ τούτου, είναι επίσης γνωστοί ως παράγοντες συμπλοκοποίησης. Οι συνδέτες μπορούν να είναι Μονοδοντικοί, διοδοντωτοί, τριαδικοί κ.λπ. με βάση την οδοντοστοιχία του συνδέτη. Οδοντικότητα είναι ο αριθμός των ομάδων δότη που υπάρχουν σε έναν συνδέτη. Μονοδοντικός σημαίνει ότι ο συνδέτης έχει μόνο μία ομάδα δότη. Bidentate σημαίνει ότι έχει δύο ομάδες δότη ανά ένα μόριο συνδέτη. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι συνδετών που κατηγοριοποιούνται με βάση τη θεωρία κρυσταλλικού πεδίου. ισχυροί συνδέτες (ή συνδέτες ισχυρού πεδίου) και ασθενείς συνδέτες (ή συνδέτες ασθενούς πεδίου). Η βασική διαφορά μεταξύ ισχυρών συνδετών και αδύναμων συνδετών είναι ότι η διάσπαση των τροχιακών μετά τη δέσμευση σε ένα συνδετήρα ισχυρού πεδίου προκαλεί μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου ενώ η διάσπαση των τροχιακών μετά τη δέσμευση σε έναν προσδέτη ασθενούς πεδίου προκαλεί χαμηλότερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου.
Τι είναι η Κρυσταλλική Θεωρία Πεδίου;
Η θεωρία πεδίου κρυστάλλων μπορεί να περιγραφεί ως ένα μοντέλο που έχει σχεδιαστεί για να εξηγεί τη θραύση (φλοιών ηλεκτρονίων ίσης ενέργειας) τροχιακών ηλεκτρονίων (συνήθως τροχιακά d ή f) λόγω του στατικού ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από ένα περιβάλλον ανιόν ή ανιόντα (ή συνδέτες). Αυτή η θεωρία χρησιμοποιείται συχνά για να καταδείξει τη συμπεριφορά των συμπλεγμάτων ιόντων μετάλλων μετάπτωσης. Αυτή η θεωρία μπορεί να εξηγήσει τις μαγνητικές ιδιότητες, τα χρώματα των συμπλεγμάτων συντονισμού, τις ενθαλπίες ενυδάτωσης κ.λπ.
Θεωρία:
Η αλληλεπίδραση μεταξύ του μεταλλικού ιόντος και των προσδεμάτων είναι αποτέλεσμα της έλξης μεταξύ του μεταλλικού ιόντος με θετικό φορτίο και του αρνητικού φορτίου των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων του συνδέτη. Αυτή η θεωρία βασίζεται κυρίως στις αλλαγές που συμβαίνουν σε πέντε εκφυλισμένα τροχιακά ηλεκτρονίων (ένα άτομο μετάλλου έχει πέντε d τροχιακά). Όταν ένας συνδετήρας πλησιάζει το μεταλλικό ιόν, τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια είναι πιο κοντά σε μερικά d τροχιακά από αυτά άλλων d τροχιακών του μεταλλικού ιόντος. Αυτό προκαλεί απώλεια εκφυλισμού. Και επίσης, τα ηλεκτρόνια στα d τροχιακά απωθούν τα ηλεκτρόνια του συνδέτη (επειδή και τα δύο είναι αρνητικά φορτισμένα). Ως εκ τούτου, τα d τροχιακά που είναι πιο κοντά στον συνδέτη έχουν υψηλή ενέργεια από αυτή των άλλων d τροχιακών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διάσπαση των d τροχιακών σε τροχιακά d υψηλής ενέργειας και d τροχιακά χαμηλής ενέργειας, με βάση την ενέργεια.
Μερικοί παράγοντες που επηρεάζουν αυτόν τον διαχωρισμό είναι: τη φύση του μεταλλικού ιόντος, την κατάσταση οξείδωσης του μεταλλικού ιόντος, τη διάταξη των προσδεμάτων γύρω από το κεντρικό μεταλλικό ιόν και τη φύση των προσδεμάτων. Μετά τη διαίρεση αυτών των d τροχιακών με βάση την ενέργεια, η διαφορά μεταξύ των τροχιακών d υψηλής και χαμηλής ενέργειας είναι γνωστή ως παράμετρος διαχωρισμού κρυσταλλικού πεδίου (∆oct για οκταεδρικά σύμπλοκα).
Εικόνα 01: Μοτίβο διαχωρισμού σε οκταεδρικά συγκροτήματα
Μοτίβο διαίρεσης: Εφόσον υπάρχουν πέντε d τροχιακά, η διάσπαση γίνεται σε αναλογία 2:3. Στα οκταεδρικά συμπλέγματα, δύο τροχιακά βρίσκονται στο υψηλό επίπεδο ενέργειας (συλλογικά γνωστά ως «π.χ.») και τρία τροχιακά βρίσκονται στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο (συλλογικά γνωστά ως t2g). Στα τετραεδρικά σύμπλοκα συμβαίνει το αντίθετο. τρία τροχιακά βρίσκονται στο υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο και δύο στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο.
Τι είναι ο Ισχυρός συνδετήρας;
Ένας ισχυρός συνδετήρας ή ένας συνδετήρας ισχυρού πεδίου είναι ένας συνδέτης που μπορεί να οδηγήσει σε διάσπαση πεδίου υψηλότερου κρυστάλλου. Αυτό σημαίνει ότι η δέσμευση ενός προσδέματος ισχυρού πεδίου προκαλεί μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου. Παραδείγματα περιλαμβάνουν CN– (συνδέτες κυανίου), NO2– (νιτροσυνδέτης) και CO (καρβονύλιο συνδέτες).
Εικόνα 02: Χαμηλή διαίρεση περιστροφής
Στο σχηματισμό συμπλεγμάτων με αυτούς τους συνδέτες, στην αρχή, τα τροχιακά χαμηλότερης ενέργειας (t2g) γεμίζονται πλήρως με ηλεκτρόνια πριν γεμίσουν σε οποιαδήποτε άλλα τροχιακά υψηλού ενεργειακού επιπέδου (π.χ.). Τα συμπλέγματα που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο ονομάζονται «σύμπλεγμα χαμηλής περιστροφής».
Τι είναι ο αδύναμος συνδετήρας;
Ένας αδύναμος συνδετήρας ή ένας συνδέτης ασθενούς πεδίου είναι ένας συνδέτης που μπορεί να οδηγήσει σε διάσπαση ενός χαμηλότερου κρυσταλλικού πεδίου. Αυτό σημαίνει ότι η δέσμευση ενός προσδέματος ασθενούς πεδίου προκαλεί μικρότερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου.
Εικόνα 3: Διαίρεση υψηλής περιστροφής
Σε αυτήν την περίπτωση, δεδομένου ότι η χαμηλή διαφορά μεταξύ των δύο τροχιακών επιπέδων προκαλεί απώθηση μεταξύ ηλεκτρονίων σε αυτά τα ενεργειακά επίπεδα, τα τροχιακά υψηλότερης ενέργειας μπορούν εύκολα να γεμίσουν με ηλεκτρόνια σε σύγκριση με αυτά σε τροχιακά χαμηλής ενέργειας. Τα σύμπλοκα που σχηματίζονται με αυτούς τους συνδέτες ονομάζονται «σύμπλεγμα υψηλής περιστροφής». Παραδείγματα συνδετήρων ασθενούς πεδίου περιλαμβάνουν I– (ιωδιούχο πρόσδεμα), Br– (βρωμιούχο πρόσδεμα) κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ισχυρού συνδετήρα και του αδύναμου συνδετήρα;
Ισχυρός δεσμευτής εναντίον αδύναμου συνδέσμου |
|
| Ένας ισχυρός συνδετήρας ή ένας συνδέτης ισχυρού πεδίου είναι ένας συνδετήρας που μπορεί να οδηγήσει σε διάσπαση υψηλότερου κρυσταλλικού πεδίου. | Ένας αδύναμος συνδετήρας ή ένας συνδετήρας ασθενούς πεδίου είναι ένας συνδετήρας που μπορεί να οδηγήσει σε διάσπαση χαμηλότερου κρυσταλλικού πεδίου. |
| Θεωρία | |
| Η διάσπαση μετά τη δέσμευση ενός συνδετήρα ισχυρού πεδίου προκαλεί μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου. | Η διάσπαση των τροχιακών μετά τη δέσμευση ενός συνδετήρα ασθενούς πεδίου προκαλεί μικρότερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου. |
| Κατηγορία | |
| Τα σύμπλοκα που σχηματίζονται με ισχυρούς συνδέτες πεδίου ονομάζονται «σύμπλεγμα χαμηλής περιστροφής». | Τα σύμπλοκα που σχηματίζονται με συνδέτες ασθενούς πεδίου ονομάζονται "σύμπλεγμα υψηλής περιστροφής". |
Σύνοψη – Ισχυρός δεσμευτής εναντίον αδύναμου συμπλοκοποιητή
Ισχυροί συνδέτες και αδύναμοι συνδέτες είναι ανιόντα ή μόρια που προκαλούν διάσπαση των d τροχιακών ενός μεταλλικού ιόντος σε δύο ενεργειακά επίπεδα. Η διαφορά μεταξύ ισχυρών συνδετών και αδύναμων συνδετών είναι ότι η διάσπαση μετά τη δέσμευση ενός προσδέματος ισχυρού πεδίου προκαλεί μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των τροχιακών υψηλότερου και χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου ενώ η διάσπαση των τροχιακών μετά τη δέσμευση ενός προσδέματος ασθενούς πεδίου προκαλεί χαμηλότερη διαφορά μεταξύ του υψηλότερου και του χαμηλότερου τροχιακά επιπέδου ενέργειας.
