Unterschied Zwischen Starkem Und Schwachem Liganden

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Starker Ligand gegen schwachen Liganden

Ein Ligand ist ein Atom, ein Ion oder ein Molekül, das zwei seiner Elektronen über eine koordinierte kovalente Bindung mit einem zentralen Atom oder Ion abgibt oder teilt. Das Konzept der Liganden wird unter Koordinationschemie diskutiert. Liganden sind chemische Spezies, die an der Bildung von Komplexen mit Metallionen beteiligt sind. Daher sind sie auch als Komplexbildner bekannt. Liganden können monodentat, zweizähnig, dreizähnig usw. sein, basierend auf der Dentizität des Liganden. Die Dentizität ist die Anzahl der in einem Liganden vorhandenen Donorgruppen. Monodentat bedeutet, dass der Ligand nur eine Donorgruppe hat. Zweizähnig bedeutet, dass es zwei Donorgruppen pro Ligandenmolekül hat. Es gibt zwei Haupttypen von Liganden, die basierend auf der Kristallfeldtheorie kategorisiert werden. starke Liganden (oder starke Feldliganden) und schwache Liganden (oder schwache Feldliganden). Der Hauptunterschied zwischen starken und schwachen Liganden besteht darin, dass die Aufspaltung von Orbitalen nach der Bindung an einen starken Feldliganden einen höheren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau verursacht, während die Aufspaltung von Orbitalen nach der Bindung an einen schwachen Feldliganden einen geringeren Unterschied verursacht zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist die Kristallfeldtheorie

? 3. Was ist ein starker Ligand

? 4. Was ist ein schwacher Ligand?

5. Vergleich nebeneinander - Starker Ligand gegen schwachen Liganden in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was ist Kristallfeldtheorie?

Die Kristallfeldtheorie kann als ein Modell beschrieben werden, das das Aufbrechen von Entartungen (Elektronenschalen gleicher Energie) von Elektronenorbitalen (normalerweise d- oder f-Orbitalen) aufgrund des statischen elektrischen Feldes erklären soll, das von einem umgebenden Anion oder Anionen (oder) erzeugt wird Liganden). Diese Theorie wird häufig verwendet, um das Verhalten von Übergangsmetallionenkomplexen zu demonstrieren. Diese Theorie kann die magnetischen Eigenschaften, Farben von Koordinationskomplexen, Hydratationsenthalpien usw. erklären.

Theorie:

Die Wechselwirkung zwischen dem Metallion und den Liganden ist ein Ergebnis der Anziehung zwischen dem Metallion mit einer positiven Ladung und der negativen Ladung der ungepaarten Elektronen des Liganden. Diese Theorie basiert hauptsächlich auf den Veränderungen, die in fünf entarteten Elektronenorbitalen auftreten (ein Metallatom hat fünf d-Orbitale). Wenn sich ein Ligand dem Metallion nähert, sind die ungepaarten Elektronen näher an einigen d-Orbitalen als an anderen d-Orbitalen des Metallions. Dies führt zu einem Verlust der Entartung. Außerdem stoßen die Elektronen in den d-Orbitalen die Elektronen des Liganden ab (da beide negativ geladen sind). Daher haben die d-Orbitale, die näher am Liganden liegen, eine hohe Energie als die anderen d-Orbitale. Dies führt zur Aufteilung von d-Orbitalen in hochenergetische d-Orbitale und niederenergetische d-Orbitale, basierend auf der Energie.

Einige Faktoren, die diese Aufteilung beeinflussen, sind: Art des Metallions, Oxidationsstufe des Metallions, Anordnung der Liganden um das zentrale Metallion und Art der Liganden. Nach der Aufteilung dieser d-Orbitale auf Energiebasis wird die Differenz zwischen den d-Orbitalen mit hoher und niedriger Energie als Kristallfeld-Aufteilungsparameter bezeichnet (∆ _oct für oktaedrische Komplexe).

Abbildung 01: Aufteilungsmuster in oktaedrischen Komplexen

Aufteilungsmuster: Da es fünf d-Orbitale gibt, erfolgt die Aufteilung im Verhältnis 2: 3. In oktaedrischen Komplexen befinden sich zwei Orbitale auf dem hohen Energieniveau (zusammen als "zB" bezeichnet) und drei Orbitale auf dem niedrigeren Energieniveau (zusammen als t2g bekannt). In tetraedrischen Komplexen tritt das Gegenteil auf; Drei Orbitale befinden sich im höheren Energieniveau und zwei im niedrigeren Energieniveau.

Was ist ein starker Ligand?

Ein starker Ligand oder ein starker Feldligand ist ein Ligand, der zu einer höheren Kristallfeldaufspaltung führen kann. Dies bedeutet, dass die Bindung eines starken Feldliganden einen höheren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau verursacht. Beispiele umfassen CN ^- (Cyanidliganden), NO ₂ ^- (Nitroligand) und CO (Carbonylliganden).

Abbildung 02: Low Spin Splitting

Bei der Bildung von Komplexen mit diesen Liganden werden zunächst die Orbitale mit niedrigerer Energie (t2g) vollständig mit Elektronen gefüllt, bevor sie mit anderen Orbitalen mit hohem Energieniveau (z. B.) gefüllt werden. Die auf diese Weise gebildeten Komplexe werden als "Low-Spin-Komplexe" bezeichnet.

Was ist ein schwacher Ligand?

Ein schwacher Ligand oder ein schwacher Feldligand ist ein Ligand, der zu einer geringeren Kristallfeldaufspaltung führen kann. Dies bedeutet, dass die Bindung eines Schwachfeldliganden einen geringeren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau verursacht.

Abbildung 3: High Spin Splitting

In diesem Fall können die Orbitale mit höherer Energie im Vergleich zu Orbitalen mit niedriger Energie leicht mit Elektronen gefüllt werden, da die geringe Differenz zwischen den beiden Orbitalniveaus Abstoßungen zwischen Elektronen in diesen Energieniveaus verursacht. Die mit diesen Liganden gebildeten Komplexe werden als "High-Spin-Komplexe" bezeichnet. Beispiele für Schwachfeldliganden umfassen I ^- (Iodidligand), Br ^- (Bromidligand) usw.

Was ist der Unterschied zwischen starkem und schwachem Liganden?

Diff Artikel Mitte vor Tabelle

Starker Ligand gegen schwachen Liganden
Ein starker Ligand oder ein starker Feldligand ist ein Ligand, der zu einer höheren Kristallfeldaufspaltung führen kann.	Ein schwacher Ligand oder ein schwacher Feldligand ist ein Ligand, der zu einer geringeren Kristallfeldaufspaltung führen kann.
Theorie
Die Aufspaltung nach Bindung eines starken Feldliganden bewirkt einen höheren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau.	Die Aufspaltung von Orbitalen nach Bindung eines Liganden mit schwachem Feld bewirkt einen geringeren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau.
Kategorie
Die mit starken Feldliganden gebildeten Komplexe werden als "Low-Spin-Komplexe" bezeichnet.	Die mit Schwachfeldliganden gebildeten Komplexe werden als "High-Spin-Komplexe" bezeichnet.

Zusammenfassung - Starker Ligand gegen schwachen Liganden

Starke Liganden und schwache Liganden sind Anionen oder Moleküle, die die Aufspaltung von d-Orbitalen eines Metallions in zwei Energieniveaus bewirken. Der Unterschied zwischen starken und schwachen Liganden besteht darin, dass die Aufspaltung nach Bindung eines starken Feldliganden einen höheren Unterschied zwischen den Orbitalen mit höherem und niedrigerem Energieniveau verursacht, während die Aufspaltung von Orbitalen nach Bindung eines schwachen Feldliganden einen geringeren Unterschied zwischen dem höheren und niedrigeren verursacht Orbitale auf Energieniveau.