Különbség az erős ligand és a gyenge ligandum között

Legfontosabb különbség - Erős ligandum vs Gyenge Ligand
 

A ligandum egy atom, ion vagy molekula, amely elektronjainak két részét egy központi atommal vagy ionnal koordinált kovalens kötésen keresztül adományozza vagy osztja meg. A ligandumok fogalmát a koordinációs kémia alatt tárgyaljuk. A ligandok olyan kémiai fajok, amelyek részt vesznek a fémionokkal képződő komplexek kialakulásában. Ezért komplexképző ágensekként is ismertek. A ligandumok lehetnek monodentatumok, bidentatumok, tridentatumok stb., A ligandum fogassága alapján. A fogosság a ligandban lévő donorcsoportok száma. A monodentate azt jelenti, hogy a ligandnak csak egy donorcsoportja van. A Bidentate azt jelenti, hogy egy ligandum-molekulánként két donorcsoport van. Kétféle ligandum létezik a kristálytér-elmélet alapján kategorizálva; erős ligandumok (vagy erős mező ligandumok) és gyenge ligandumok (vagy gyenge mező ligandumok). Az kulcs különbség az erős ligandumok és a gyenge ligandumok között ez az orbitális szétválasztás egy erős mező ligandához történő kötés után nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között, míg az orbitális feloszlás egy gyenge mező ligandumhoz történő kötés után kisebb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a kristálymező-elmélet?
3. Mi az erős ligand?
4. Mi a gyenge ligandum?
5. Side by side összehasonlítás - Erős ligandum vs gyenge ligandum táblázatos formában
6. Összefoglalás

Mi a kristálymező-elmélet??

A kristálymező-elmélet olyan modellként írható le, amelynek célja, hogy megmagyarázza az elektronpályák (általában d vagy f körüli bázisok) degenerációinak (azonos energiájú elektronhéjak) törését a környező anion vagy anionok (vagy anionok (vagy anionok) által létrehozott statikus elektromos mező miatt). ligandumok). Ezt az elméletet gyakran használják az átmeneti fémion komplexek viselkedésének bemutatására. Ez az elmélet megmagyarázza a mágneses tulajdonságokat, a koordinációs komplexek színét, a hidratációs entalpiákat stb.

Elmélet:

A fémion és a ligandumok közötti kölcsönhatás a pozitív töltéssel rendelkező fémion és a ligandum páratlan elektronjainak negatív töltése közötti vonzás eredménye. Ez az elmélet elsősorban az öt degenerált elektronpályán bekövetkező változásokon alapul (egy fématom öt d arbitáljú). Amikor egy ligand közel áll a fémionhoz, a páratlan elektronok közelebb vannak néhány d-bázishoz, mint a fém-ion más d-bázispontjaihoz. Ez elveszíti a degenerációt. És emellett a d-bázisú elektronok visszaszorítják a ligand elektronjait (mert mindkettő negatív töltésű). Ennélfogva a ligandhoz közelebb levő d-bázispályák nagy energiájúak, mint a többi d-bázisú bázisok. Ez azt eredményezi, hogy a d keringési pontok megoszlanak az energia alapján nagy energiájú d orbitálokká és alacsony energiájú d orbitákká..

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. Ezen d orbitálok energia alapján történő felosztása után a magas és alacsony energia d orbitális pontok közötti különbséget kristálymező-megosztási paraméterként (∆_október oktaéderes komplexekhez).

01. ábra: Hasítómintázat az oktaéderes komplexekben

Felosztási minta: Mivel öt d arbitál van, a felosztás 2: 3 arányban történik. Oktaéderes komplexekben két orbitál magas energiaszintben van (együttesen 'például'), és három pálya alacsonyabb szintű (együttesen: T2G). A tetraéderes komplexekben az ellenkezője fordul elő; három orbitál van a magasabb energiaszinten és kettő az alacsonyabb energiaszinten.

Mi az Erős Ligand??

Az erős ligand vagy egy erős mező ligandum olyan ligandum, amely nagyobb kristálytér-megosztást eredményezhet. Ez azt jelenti, hogy egy erős mező ligandum megkötése nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között. Ilyen például a CN^- (cianid ligandumok), NO₂^- (nitro-ligandum) és CO (karbonil-ligandumok).

02 ábra: Alacsony centrifugálás

Az ezekkel a ligandumokkal képződő komplexek kialakulásakor először az alsó energiapályák (t2g) teljesen meg vannak töltve elektronokkal, mielőtt bármilyen más nagy energiaszintű pályára kerülnek (pl.). Az így képződött komplexeket „alacsony fordulatú komplexeknek” nevezzük.

Mi a gyenge ligandum??

A gyenge ligandum vagy egy gyengemezős ligandum olyan ligandum, amely alacsonyabb kristálymegosztást eredményezhet. Ez azt jelenti, hogy egy gyenge terepi ligandum megkötése alacsonyabb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között.

3. ábra: Magas centrifugálás

Ebben az esetben, mivel a két pálya szintje közötti kicsi különbség az ilyen energiaszintek elektronjainak repulációját okozza, a magasabb energiájú pályák könnyen megtölthetőek elektronokkal, mint az alacsony energiájú pályákon. Az ezekkel a ligandumokkal képződött komplexeket „nagy spin komplexeknek” nevezzük. A gyenge mezõ ligandumok példái az I^- (jodid ligandum), Br^- (bromid ligandum) stb.

Mi a különbség az erős ligand és a gyenge ligandum között??

Erős Ligand vs Gyenge Ligand
Az erős ligand vagy egy erős mező ligandum olyan ligandum, amely nagyobb kristálytér-megosztást eredményezhet.	A gyenge ligandum vagy egy gyengemezős ligandum olyan ligandum, amely alacsonyabb kristálymegosztást eredményezhet.
Elmélet
Az erőteljes ligandum megkötése utáni felosztás nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között.	Az orbitális szétválás egy gyenge mező ligandum megkötése után kisebb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között.
Kategória
Az erős mező ligandumokkal képződött komplexeket „alacsony spin komplexeknek” nevezzük.	A gyenge mező ligandumokkal képződött komplexeket „nagy spin komplexeknek” nevezzük.

összefoglalás - Erős ligand vs Gyenge Ligand

Az erős ligandumok és a gyenge ligandumok olyan anionok vagy molekulák, amelyek a fémion d-bázispontjainak két energiaszintre osztódását okozzák. Az erős ligandumok és a gyenge ligandumok közötti különbség az, hogy az erőteljes ligandum megkötése utáni felosztás nagyobb különbséget okoz a magasabb és az alacsonyabb szintű energiapályák között, míg az orbitális bontás egy gyenge mezős ligandum megkötése után alacsonyabb különbséget okoz a felső és az alacsonyabb között. energiaszint körüli pályák.

Referencia:

1.Helmenstine, Anne Marie, D. “Ligand meghatározása.” ThoughtCo, 2017. február 11. Elérhető itt
2. „ligandumok”. Kémia LibreTexts, Libretexts, 2018. január 19. Itt érhető el
3.Az Encyclopædia Britannica szerkesztői. „Ligandum”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2010. augusztus 12. elérhető itt. 

Kép jóvoltából:

1.'Oktaéder kristálymező felosztás'A YanA angol wikipedia felhasználója (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül  
2.'CFT-Alacsony spin-felosztás-ábra - Vector'By Offnfopt, (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül  
3.'CFT-Magas spin-felosztás-ábra - Vector'By Offnfopt, referenciaképet készítette: YanA - Saját munka (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül