«d-Элементтердің координациялық қосылыстары. Кристалдық өріс теориясы. Лигандтар өрісі теориясы. Кристалдық өрістің тұрақтану энергиясы»

1. d.Элементтердің координациялық қосылыстарына жалпы сипаттама.
2. Кристалдық өріс теориясы.
3. Лигандтар өрісі теориясы.
4. Кристалдық өрістің тұрақтану энергиясы.
Ауыспалы элементтер химиясында комплексті қосылыстар маңызды орын алады: металл атомы (комплекс түзуші) бір немесе бірнеше лигандпен (өздігінен өмір сүретін молекула немесе ион) координацияланған. Төменде кеңінен тараған лигандтар келтіріледі.
Лигандтар донорлық атомдардың (оттегі, азот, хлор, фосфор атомдары т.б.) табиғатына және олардың санына қарай ерекшеленеді. Лигандтың металмен химиялық байланысқан донорлық атомының саны дентанттылық деп аталады. Мысалы, аммиак – монодентантты, этилендиамин – бидентантты, этилендиаминтетраацетат – гексадентантты. Бірден жоғары донорлық атомдардан тұратын көптеген лигандтар металдың бір атомына ғана координацияланып, онымен хелатты цикл түзеді. Мұндай лигандтар хелаттаушы, олармен комплекс – хелаттар деп аталады. Хелаттар монодентантты лигандтармен комплекстерге қарағанда термодинамикалық және кинетикалық тұрақты. Бұл құбылысты хелатты эффект дейді.
        
         
жоспар:
* d-Элементтердің координациялық қосылыстарына жалпы сипаттама.
* Кристалдық өріс теориясы.
* Лигандтар өрісі теориясы.
* Кристалдық өрістің тұрақтану энергиясы.
Ауыспалы элементтер химиясында ... ... ... орын ... ... ... (комплекс түзуші) бір немесе бірнеше лигандпен (өздігінен өмір сүретін ... ... ион) ... ... ... ... лигандтар келтіріледі:
Лигандтар донорлық атомдардың (оттегі, азот, хлор, фосфор атомдары т.б.) табиғатына және ... ... ... ... ... металмен химиялық байланысқан донорлық атомының саны дентанттылық деп аталады. Мысалы, аммиак - ... ... - ... ... - ... Бірден жоғары донорлық атомдардан тұратын көптеген лигандтар металдың бір атомына ғана координацияланып, онымен хелатты цикл түзеді. Мұндай ... ... ... ... - ... деп ... Хелаттар монодентантты лигандтармен комплекстерге қарағанда термодинамикалық және кинетикалық тұрақты. Бұл құбылысты хелатты эффект ... ... ... және ... екі ... Ктұр ... комплекстің тұрақтылық константасының өсуінің себебі: келесі орын басу реакциясының нәтижесінде ерітіндіде бөлшектердің санының өсуіне байланысты ... ... ... ... ... саны ... эффекттің басқа себебі: хелатты циклдің ашылуының жылдамдығы төмен. Хелаттаушы лигандтың диссоциациясы бірнеше стадияда жүреді, бірінші стадиясында ... ... ... ... ... Бұл ... ... атомның металдан алшақ орналасуына жол бермейді, хелатты циклдің қайта ... ... ... және кері ... ... ... ... k1=1,2.105c-1, k2=15c-1, k2=900c-1.
Кейбір жай лигандтар, мысалы, ОН-, F-, Cl-, O2-, CO бір донорлық атомның көмегімен бірнеше ... ... ... ... ... ... лигандтың алдына u грек әрпін және байланысқан метал санын көрсететін индекс қойып жазады. Бірнеше донорлық орталығы бар ... ... да ... түзе алады, оларды әрпімен белгілейді.
2. Кристалдық өріс теориясы. Комплексті қосылыстардың құрылысын сипаттау үшін ... өріс ... ...
Кристалдық өріс теориясының негізгі түсініктері
1. d-элемент катионы мен лигантар байланысы электростатикалық тартылу ретінде қарастырылады, лигандтар - нүктелік теріс ... - ... ... ... ... ... ... Лигандтардың электрондық құрылымы қарастырылмайды. Байланыс коваленттік табиғат көрсетеді.
2. Лигандтардың электростатикалық өрісінің ... ... ... ... ... өріс ... бес d-орбиталь бірдей энергияда болады, ал лигандтар өрісінде олардағы ... ... ... ... орбитальда энергия төмендеп, кейбірінде энергия жоғарылайды, бірақ олардың ауырлық орталығы ... ... ... яғни ... ... ... ... деңгейде болады. Бөліну схемасы (қай орбитальдар энергиясын төмендетті, қайсысы жоғарылатты) орбитальдардың қоршалу формасына және симметриясына тәуелді.
3. Бөлінген деңгейшеге ... ... үш ... ... ... - ... тыйымына, орбиталь энергиясының минимумге ұмтылуына және Хунд ережесіне-электрондардың максимальді ... ... ... Бірақ көп жағдайда кейінгі екі принципке бағынбайды, бөліну параметрінің қатынасы мен ... ... Р ... ... ... ... - ... электронның электроны бар орбитальға орналасқанда электронаралық тебісу ... ... ... ... энергия.
Егер < P болса, онда Хунд ережесі бойынша орналасу энергетикалық ... Егер > Р ... онда ... ... ... ... ... жағдайда да тиімді. Сонымен катиондар электрондарының екі түрлі спиндік жағдайлары (күйлері) болады: Жоғары спинді (ЖС) (әлсіз өрістегі күй < P) және ... ... (ТС) ... ... күй > Р). Олар ... ... ... беріктігімен және магниттік қасиеттермен ерекшеленеді. ЖС күйге ... ... ... ... ... бұл күйдегі иондар парамагнитті (зат магнит өрісіне тартылады). ТС күйде магниттік момент азаяды, ал егер ... ... ... ... онда ... ... нольге тең және зат диамагнитті (магнит өрісінен тебіледі).
Әр түрлі қоршаудағы d-деңгейшенің бөлінуі
d-Деңгейшенің ... ... ... үшін ... ... ... ... қарастырған жөн.
Алты теріс зарядталған октаэдрлік өрістегі орталық ионның бес d-орбитальдарындағы электрон тығыздығының ... ... және dz2-y2 ... ... dz2 ... түзілу схемасы
dx² - y² және dz² орбитальдары координат осьтерімен сәйкес келіп, ал ... ... (dxy, dxz, dyz) ... ... осьтерінің бұрыштары биссектрисаларының бойымен өтеді. Лигандтар болмаған жағдайда барлық бес орбиталь энергиясы бірдей болды. Октаэдр ... ... ... болғанда dx² - y² және dz² орбитальдарындағы электрон теріс зарядталған лигандтармен күшті ... ... үш ... ... ... аз ... бар жерлерге түседі. Сондықтан электронның dxy, dxz, dyz ... болу ... ... Бұл ... әсерінен d-орбитальдары екі топқа бөлінгенін көрсетеді.
Алдымен октаэдрлік комплексті қарастырамыз.
1
Лигандтар өрісіндегі d-орбитальдарының бөліну диаграммасы
Алты бірдей лиганд катион ... үш ... ... ... сол ... оң жақтан, алдынан, артынан, жоғарыдан, төменнен орналасқан. Бес d-орбитальдар екі топқа ... ... (dz2 және dx2-y2) ... ... тіке ... ... ... де, энергиясы жоғарылайды, aл d-орбитали (dxy, dxz, dyz) ... ... - ... ... ... бойымен орналасады, бірақ олар аз тебіледі де, энергиялары төмендейді. Орташа энергия ... ... үш ... ... бір ... толса, онда октаэдрлік комплекс энергиясы 0,4 Δокт төмендейді де, оны бос ионға қарағанда тұрақтандырады. Ал екі d-орбитальдардың ... ... ... онда бұл ... ... ... (энергиясы жоғарылайды).
Тетраэдрлік комплексте d-орбитальдар бөліну реті керісінше.
D-электрондарының dε- және dγ орбитальдеріне таралу нәтижесінде комплексті қосылыстың энергиясының төмендеу ... ... ... ... ... деп аталады. Бұл энергия dε- және dγ орбитальдеріндегі электрондар санына тәуелді және ... ... ... ... Еокт = (0,4n - 0,6m) ...
* Ететр = (0,6n - 0,4m) Δтетр,
*
* n - төменгі деңгейшедегі электрондар ... m - ... ... ... ...
* Бірдей лигандтардан тұратын октаэдрлік өрістегі бөліну параметрі тетраэдрлік өрістегі ... ... ... Δокт = 9/4 ... ... ... Δ орталық атомның өлшеміне, оның зарядына, электрондық конфигурациясына және лигандтар табиғатына байланысты. Тәжірибе жүзінде оны комплексті қосылыстардың сіңіру ... ... ... ... ... қозып, төменгі деңгейден жоғарғы деңгейге орналасуы энергия сіңіру және ... ... ... ... іске ... ... ... максимумы Δ бөліну энергиясына сай келеді. Δ мәнін толқын ... ν = 1/λ см - 1 *. ... Δ саны ... 30000 см - 1 ... шектерде болады.
* 3d-, 4d-, 5d-элементтер қатарында Δ периодтан периодқа 30 - 35 % ке өсіп ... ... ... Δ = 23000 см - 1, ... үшін Δ = 34000 см - 1, ... үшін Δ = 41000 см - 1.
* Δ шамасы екі ... ... ... ... ... комплекстеріне ауысқанда өседі: [Fe(H2O)6][2+] және [Fe(H2O)6][3+] үшін Δ мәндері сәйкесінше 10400 см[ - 1] және 13700 см[ - ... ... ... ... ... бөліну параметріне әсерінің өсу қатары (спектрохимиялық қатар) табылды:
Әлсіз өріс лигандтары
Күші орташа лигандтар
Күшті өріс лигандтары
I[ - ], Br[ - ], Cl[ - ], OH[ - ], F[ - ... NCS[ - ], CH3COO[ - ], ... d[4], d[5], d[6], d[7] ... ... ... октаэдрлік комплекстерде электрондардың орналасуы әртүрлі болып келеді: Δ және P ... ... ... спинді немесе төменгі спинді. Р мәні ТС және ЖС ... ... ... ... ... ... ... тең. P < Δ - төменгі спинді, P > Δ ... ... ... ... - ... ... - 1]
Октаэдр. ионның электр. конфигур
Спиндік күй
d[4]
Cr[2+]
23500
H2O
13900
ЖC
Mn[3+]
28000
H2O
21000
ЖC
d[5]
Mn[2+]
25200
H2O
7800
ЖC
Fe[3+]
30000
H2O
13700
ЖC
d[6]
Fe[2+]
17700
H2O
10400
ЖC
17700
CN[ - ... - ...

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 4 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
10 сынып бағдарламасындағы элементтер химиясы курсы бойынша табиғатқа әсері бар деген негізгі тақырыптар бөліп алып, осы элементтердің адам ағзасымен, қоршаған ортамен байланысты экологиялық, химиялық және табиғатты қорғау ұғымдарының проблемалары негізінде бағдарламалар дайындау58 бет
«Айналайын» ұғымының ассоциативтік өрісі50 бет
«Ойлау» фразеосемантикалық өрісіндегі тіларалық фразеологиялық баламалар типологиясы62 бет
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Аспан денелері атауларының концептуалды өрістері50 бет
Атомдар мен молекулалардың сыртқы магнит және электр өрістерімен әсерлесуі. Магниттік резонанс59 бет
Ауаны ластаушы элементтердің биотаға және адам денсаулығына әсері8 бет
Бірінші орыс революциясы және ұлттық демократиялық қозғалыстың өрістеуі7 бет
Бірінші орыс революциясы және ұлттық-демократиялық қозғалыстың өрістеуі11 бет
Бастауыш мектептің математика сабақтарында ұлттық және дидактикалық мазмұнды ойын есептерін қолдану арқылы оқушылардың ой-өрісін дамыту27 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь