2013-08-11
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这个太深奥了吧,这个是晶体场理论吧
贴了,自己看吧,不过好象只要掌握解释Ti(H2O)6 3+的颜色吧
三价的钛是 3d1 形成Ti(H20)6 3+时是d2sp3杂化。形成的是八面体 此时五个d轨道处于六个水分子形成的八面体电场中,五个d轨道发生能级分裂,d(x平方-y平方)和d(z平方)两个轨道与其他三个轨道分裂。 在自然光的照射下,电子吸收了能量相当于500-600纳米的光(绿光),d电子发生跃迁,Ti(H20)6 3+呈现紫红色
吸收光(nm) 吸收光(cm-1) 吸收光的颜色 物质的颜色
400-435 25000-23000 紫 黄绿
435-480 23000-20800 蓝 黄
480-490 20800-20400 绿蓝 橙
490-500 20400-20000 蓝绿 红
500-560 20000-17900 绿 紫红
560-580 17900-17200 黄绿 紫
580-595 17200-16800 黄 蓝
595-605 16800-16500 橙 绿蓝
605-750 16500-13333 红 蓝绿
晶体场理论是研究过渡族元素(络合物)化学键的理论。它在静电理论的基础上,结合量子力学和群论(研究物质对称的理论)的一些观点,来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质,着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。
一、晶体场理论的几个要点
�6�1过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中,前者称为中心离子,后者称为配位体。中心离子与配位体之间的作用力是单纯的静电引力,把配位质点当作点电荷来处理 ,不考虑配位体的轨道电子对中心离子的作用。
�6�1晶体场理论只能适用于离子晶体矿物,如硅酸盐、氧化物等。
�6�1在负电荷的晶体场中,过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强度(周围配位体的类型)和电场的配位性(配位体的对称性)。
简而言之,就是:
1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用
2、中心离子d轨道在配体(场)作用下,发生能级分裂。
3、d电子在分裂后的d轨道上重排,改变了d电子的能量。
二、d轨道能级分裂
1、八面体场中d轨道能级分裂
2、四面体(场)中d轨道能级分裂
三、分裂能(�6�2)
1、概念:
分裂后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道分裂能(�6�2)
2、不同配体场中,d轨道分裂能值不同(上图)
3、影响分裂能大小因素
(1)对于同一M离子,�6�2随配位体不同而变化,如八面体中,
I-<Br-<Cl-<SCN-<OH-<C2O42-<H2O<NH3……<NO2-<CN-;这一序列称为光谱化学序列。按配位原子来说,�6�2大小为:卤素<氧<氮<碳
(2)相同配体,同一M元素,高价离子比低价�6�2大。
(3)相同配体,同一族,第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系
四、晶体场稳定能(CFSE)和八面体择位能(OSPE)
在配体场作用下,d轨道发生分裂,d电子在分裂后d轨道总能量,叫做晶体场稳定能。
过渡族金属离子在八面体配位中所得到的总稳定能,称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。
过渡金属离子在四面体配位中所得到的总稳定能,称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。
五、晶体场理论的应用
1、配合物的磁性
(1)当p>�6�2,高自旋,所有F-的配合物p>�6�2,高自旋
(2)当p<�6�2,低自旋,CN-配合物p<�6�2,低自旋。
(3)正四面体配合物一般是高自旋�6�2<p
(4)对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场,只有1种排布,无高低自旋,只有d4~d7才分高低自旋。
2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。
3、解释配合物可见光谱(颜色):d-d跃迁
4、配离子的稳定性:
用CFSE,其值越大,配合物越稳定。
贴了,自己看吧,不过好象只要掌握解释Ti(H2O)6 3+的颜色吧
三价的钛是 3d1 形成Ti(H20)6 3+时是d2sp3杂化。形成的是八面体 此时五个d轨道处于六个水分子形成的八面体电场中,五个d轨道发生能级分裂,d(x平方-y平方)和d(z平方)两个轨道与其他三个轨道分裂。 在自然光的照射下,电子吸收了能量相当于500-600纳米的光(绿光),d电子发生跃迁,Ti(H20)6 3+呈现紫红色
吸收光(nm) 吸收光(cm-1) 吸收光的颜色 物质的颜色
400-435 25000-23000 紫 黄绿
435-480 23000-20800 蓝 黄
480-490 20800-20400 绿蓝 橙
490-500 20400-20000 蓝绿 红
500-560 20000-17900 绿 紫红
560-580 17900-17200 黄绿 紫
580-595 17200-16800 黄 蓝
595-605 16800-16500 橙 绿蓝
605-750 16500-13333 红 蓝绿
晶体场理论是研究过渡族元素(络合物)化学键的理论。它在静电理论的基础上,结合量子力学和群论(研究物质对称的理论)的一些观点,来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质,着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。
一、晶体场理论的几个要点
�6�1过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中,前者称为中心离子,后者称为配位体。中心离子与配位体之间的作用力是单纯的静电引力,把配位质点当作点电荷来处理 ,不考虑配位体的轨道电子对中心离子的作用。
�6�1晶体场理论只能适用于离子晶体矿物,如硅酸盐、氧化物等。
�6�1在负电荷的晶体场中,过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强度(周围配位体的类型)和电场的配位性(配位体的对称性)。
简而言之,就是:
1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用
2、中心离子d轨道在配体(场)作用下,发生能级分裂。
3、d电子在分裂后的d轨道上重排,改变了d电子的能量。
二、d轨道能级分裂
1、八面体场中d轨道能级分裂
2、四面体(场)中d轨道能级分裂
三、分裂能(�6�2)
1、概念:
分裂后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道分裂能(�6�2)
2、不同配体场中,d轨道分裂能值不同(上图)
3、影响分裂能大小因素
(1)对于同一M离子,�6�2随配位体不同而变化,如八面体中,
I-<Br-<Cl-<SCN-<OH-<C2O42-<H2O<NH3……<NO2-<CN-;这一序列称为光谱化学序列。按配位原子来说,�6�2大小为:卤素<氧<氮<碳
(2)相同配体,同一M元素,高价离子比低价�6�2大。
(3)相同配体,同一族,第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系
四、晶体场稳定能(CFSE)和八面体择位能(OSPE)
在配体场作用下,d轨道发生分裂,d电子在分裂后d轨道总能量,叫做晶体场稳定能。
过渡族金属离子在八面体配位中所得到的总稳定能,称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。
过渡金属离子在四面体配位中所得到的总稳定能,称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。
五、晶体场理论的应用
1、配合物的磁性
(1)当p>�6�2,高自旋,所有F-的配合物p>�6�2,高自旋
(2)当p<�6�2,低自旋,CN-配合物p<�6�2,低自旋。
(3)正四面体配合物一般是高自旋�6�2<p
(4)对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场,只有1种排布,无高低自旋,只有d4~d7才分高低自旋。
2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。
3、解释配合物可见光谱(颜色):d-d跃迁
4、配离子的稳定性:
用CFSE,其值越大,配合物越稳定。
2013-08-11
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首先先申明并不是形成配合物了颜色就一定有变化。很简单的例子:硝酸银与氨水制备银氨溶液,结果得到的是银氨络合物,但是并没有颜色变化。
所谓颜色不过是这种物质吸收了一定范围的光谱,而我们看到的是该物质未吸收并且反射出来的光。所谓配合物是由一些带负电的基团或电中性的极性分子,同金属离子或原子形成的配位键化合物。当形成配合物的时候由于中心离子开始给配位体提供 空轨道,而配位体开始提供 孤对电子,导致电子轨道上的能量发生了变化,从而使得其吸收了其他波段的光波,结果就是颜色发生了变化。
至于颜色的判断,可以根据不同配合物的分裂能(delta)计算。delta=f×g,f、g不同中心离子、配体有所不同,可以从相关书籍中查到。
所谓颜色不过是这种物质吸收了一定范围的光谱,而我们看到的是该物质未吸收并且反射出来的光。所谓配合物是由一些带负电的基团或电中性的极性分子,同金属离子或原子形成的配位键化合物。当形成配合物的时候由于中心离子开始给配位体提供 空轨道,而配位体开始提供 孤对电子,导致电子轨道上的能量发生了变化,从而使得其吸收了其他波段的光波,结果就是颜色发生了变化。
至于颜色的判断,可以根据不同配合物的分裂能(delta)计算。delta=f×g,f、g不同中心离子、配体有所不同,可以从相关书籍中查到。
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2013-08-11
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它成功变成配合物了,换件新衣服庆祝一下~
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