በጠንካራ ሊጋንድ እና በደካማ ሊጋንድ መካከል ያለው ልዩነት

2024 ደራሲ ደራሲ: Alex Aldridge | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 13:31

ቁልፍ ልዩነት - ጠንካራ ሊጋንድ vs ደካማ ሊጋንድ

አንድ ሊጋንድ አቶም፣ ion ወይም ሞለኪውል ሁለት ኤሌክትሮኖችን ከማዕከላዊ አቶም ወይም ion ጋር በተቀናጀ ኮቫልንት ቦንድ በኩል የሚለግስ ወይም የሚያካፍል ነው። የ ligands ጽንሰ-ሐሳብ በማስተባበር ኬሚስትሪ ውስጥ ተብራርቷል. ሊጋንዳዎች ከብረት ions ጋር ውስብስብነት በመፍጠር ውስጥ የሚሳተፉ የኬሚካል ዝርያዎች ናቸው. ስለዚህ, ውስብስብ ወኪሎች በመባል ይታወቃሉ. ሊጋንዳዎች በሊጋንድ ጥርስ ላይ ተመስርተው Monodentate, bidentate, tridentate, ወዘተ ሊሆኑ ይችላሉ. ጥርስ በሊንዳድ ውስጥ የሚገኙ የለጋሽ ቡድኖች ብዛት ነው። Monodentate ማለት ligand አንድ ለጋሽ ቡድን ብቻ ነው ያለው ማለት ነው። Bidentate ማለት በአንድ ሊጋንድ ሞለኪውል ሁለት ለጋሽ ቡድኖች አሉት።በክሪስታል መስክ ንድፈ ሃሳብ ላይ ተመስርተው ሁለት ዋና ዋና የሊጋንድ ዓይነቶች አሉ; ጠንካራ ማያያዣዎች (ወይም ጠንካራ የመስክ ጅማቶች) እና ደካማ ጅማቶች (ወይም ደካማ የመስክ ጅማቶች). በጠንካራ ጅማቶች እና በደካማ ጅማቶች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ከጠንካራ የመስክ ሊጋንድ ጋር ከተጣመሩ በኋላ የምህዋሩ መሰንጠቅ በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ምህዋር መካከል ከፍተኛ ልዩነት ሲፈጥር እና ከደካማ የመስክ ሊጋንድ ጋር ከተጣመሩ በኋላ የኦርቢታሎች መለያየት ዝቅተኛ ልዩነት ያስከትላል ። በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ምህዋሮች መካከል።

የክሪስታል ፊልድ ቲዎሪ ምንድነው?

የክሪስታል መስክ ቲዎሪ በዙሪያው በሚፈጠረው የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ ምክንያት የኤሌክትሮን ምህዋር (አብዛኛውን ጊዜ d ወይም f orbitals) መበላሸት (የእኩል ኃይል ኤሌክትሮን ዛጎሎችን) ለማብራራት የተነደፈ ሞዴል ተብሎ ሊገለፅ ይችላል ። አኒዮን ወይም አኒዮን (ወይም ሊጋንድ). ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ብዙውን ጊዜ የሽግግር የብረት ion ውስብስቦችን ባህሪ ለማሳየት ያገለግላል. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ መግነጢሳዊ ባህሪያትን, የማስተባበር ውስብስቦችን ቀለሞች, የሃይድሪቲ ኤንታልፒስ, ወዘተ.

ቲዎሪ፡

በብረት አዮን እና ሊጋንድ መካከል ያለው መስተጋብር በብረት ion መካከል ያለው መስህብ በአዎንታዊ ክፍያ እና ያልተጣመሩ የሊጋንድ ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ክፍያ ነው። ይህ ንድፈ ሃሳብ በዋናነት የተመሰረተው በአምስት የተበላሹ የኤሌክትሮን ምህዋሮች (የብረት አቶም አምስት ዲ ምህዋር አለው) በሚከሰቱ ለውጦች ላይ ነው። አንድ ሊጋንድ ወደ ብረት ion ሲጠጋ ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ከሌሎቹ የብረታ ብረት ምህዋሮች ይልቅ ወደ አንዳንድ ዲ ምህዋሮች ይቀራረባሉ። ይህ የመበስበስ ችግርን ያስከትላል. እና ደግሞ፣ በ d orbitals ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች የሊጋንዳውን ኤሌክትሮኖች ያባርራሉ (ምክንያቱም ሁለቱም አሉታዊ ተከፍለዋል)። ስለዚህ ወደ ሊጋንዳ ቅርብ የሆኑት d orbitals ከሌሎች d orbitals የበለጠ ኃይል አላቸው. ይህ በኃይሉ ላይ በመመስረት d orbitals ወደ ከፍተኛ ኢነርጂ d orbitals እና ዝቅተኛ ኢነርጂ d orbitals መከፋፈል ያስከትላል።

በዚህ መለያየት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ አንዳንድ ነገሮች፡ የብረት ion ተፈጥሮ, የብረታ ብረት ኦክሲዴሽን ሁኔታ, በማዕከላዊው የብረት አዮን ዙሪያ የሊንዶች አቀማመጥ እና የሊንዶች ተፈጥሮ.እነዚህ d ምህዋሮች በሃይል ላይ ተመስርተው ከተከፋፈሉ በኋላ በከፍተኛ እና ዝቅተኛ ኢነርጂ d orbitals መካከል ያለው ልዩነት እንደ ክሪስታል መስክ መሰንጠቂያ መለኪያ (∆_{oct ለ octahedral complexes) በመባል ይታወቃል።}

ምስል 01፡ የተከፋፈለ ስርዓተ ጥለት በ Octahedral Complexes

Spliting pattern: አምስት d orbitals ስላሉ ክፍተቱ በ2፡3 ጥምርታ ይከሰታል። በ octahedral ሕንጻዎች ውስጥ፣ ሁለት ምህዋሮች በከፍተኛ የኃይል ደረጃ (በአጠቃላይ 'ለምሳሌ' በመባል ይታወቃሉ)፣ እና ሶስት ምህዋር በዝቅተኛ የኃይል ደረጃ (በአጠቃላይ t2g በመባል ይታወቃል)። በ tetrahedral ውስብስብዎች ውስጥ, ተቃራኒው ይከሰታል; ሶስት ምህዋር በከፍተኛ የሃይል ደረጃ እና ሁለቱ በዝቅተኛ የሃይል ደረጃ ላይ ናቸው።

ጠንካራ ሊጋንድ ምንድን ነው?

ጠንካራ ሊጋንድ ወይም ጠንካራ የሜዳ ሊጋንድ ከፍ ያለ የክሪስታል መስክ መሰንጠቅን ሊያስከትል የሚችል ሊጋንድ ነው።ይህ ማለት የጠንካራ የመስክ ትስስር ትስስር በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ምህዋር መካከል ከፍተኛ ልዩነት ይፈጥራል. ምሳሌዎች CN^– (ሲያናይድ ሊጋንድ)፣ NO₂^{– (nitro ligand) እና CO (ካርቦንሊል) ያካትታሉ። ሊጋንድ)።}

ስእል 02፡ ዝቅተኛ ስፒን ስንጥቅ

ከእነዚህ ጅማቶች ጋር ውስብስብ ሲፈጠር በመጀመሪያ ዝቅተኛ የኢነርጂ ምህዋር (t2g) ወደ ሌላ ማንኛውም ከፍተኛ የሃይል ደረጃ ምህዋር ከመሙላቱ በፊት ሙሉ በሙሉ በኤሌክትሮኖች ይሞላል (ለምሳሌ)። በዚህ መንገድ የተፈጠሩት ውስብስቦች "ዝቅተኛ ስፒን ኮምፕሌክስ" ይባላሉ።

ደካማ ሊጋንድ ምንድን ነው?

ደካማ ሊጋንድ ወይም ደካማ የመስክ ሊጋንድ ዝቅተኛ የክሪስታል መስክ መሰንጠቅን ሊያስከትል የሚችል ሊጋንድ ነው። ይህ ማለት የተዳከመ የመስክ ሊጋንድ ትስስር በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ምህዋር መካከል ያለውን ልዩነት ያመጣል።

ስእል 3፡ ከፍተኛ ስፒን ስንጥቅ

በዚህ ሁኔታ በሁለቱ የምህዋር ደረጃዎች መካከል ያለው ዝቅተኛ ልዩነት በኤሌክትሮኖች መካከል በእነዚያ የኢነርጂ ደረጃዎች ውስጥ ቅሌት ስለሚያስከትል፣ ከፍተኛው የኢነርጂ ምህዋር ዝቅተኛ ኃይል ካለው ጋር ሲወዳደር በቀላሉ በኤሌክትሮኖች ይሞላል። ከእነዚህ ማያያዣዎች ጋር የተፈጠሩት ውስብስብ ነገሮች "ከፍተኛ ስፒን ኮምፕሌክስ" ይባላሉ. የደካማ የመስክ ማያያዣዎች ምሳሌዎች I^– (iodide ligand)፣ Br^{– (ብሮሚድ ሊጋንድ)፣ ወዘተ. ያካትታሉ።}

በጠንካራ ሊጋንድ እና በደካማ ሊጋንድ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?

ጠንካራ ሊጋንድ vs ደካማ ሊጋንድ
ጠንካራ ሊጋንድ ወይም ጠንካራ የሜዳ ሊጋንድ ከፍተኛ የክሪስታል መስክ መሰንጠቅን ሊያስከትል የሚችል ሊጋንድ ነው።	ደካማ ሊጋንድ ወይም ደካማ የመስክ ሊጋንድ ዝቅተኛ የክሪስታል መስክ መሰንጠቅን ሊያስከትል የሚችል ሊጋንድ ነው።
ቲዎሪ
የጠንካራ የመስክ ሊጋንድ ካስተሳሰረ በኋላ ያለው መለያየት በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኢነርጂ ደረጃ ምህዋር መካከል ከፍተኛ ልዩነት ይፈጥራል።	የተዳከመ የመስክ ሊንድን ካስተሳሰሩ በኋላ የመዞሪያዎቹ መሰንጠቅ በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኢነርጂ ደረጃ ምህዋሮች መካከል ዝቅተኛ ልዩነት ይፈጥራል።
ምድብ
በጠንካራ የመስክ ማያያዣዎች የተፈጠሩት ኮምፕሌክስ "ዝቅተኛ ስፒን ኮምፕሌክስ" ይባላሉ።	በደካማ የመስክ ጅማቶች የተፈጠሩት ውስብስቦች "ከፍተኛ ስፒን ኮምፕሌክስ" ይባላሉ።

ማጠቃለያ - ጠንካራ ሊጋንድ vs ደካማ ሊጋንድ

ጠንካራ ጅማቶች እና ደካማ ጅማቶች አኒዮኖች ወይም ሞለኪውሎች የብረታ ብረት ion d orbitals ወደ ሁለት የሃይል ደረጃዎች እንዲከፈል የሚያደርጉ ናቸው።በጠንካራ ጅማቶች እና በደካማ ማያያዣዎች መካከል ያለው ልዩነት ጠንካራ የመስክ ጅማትን ካገናኘ በኋላ መለያየት በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ምህዋሮች መካከል ከፍተኛ ልዩነት ሲፈጥር ደካማ የመስክ ጅማትን ካገናኘ በኋላ የመዞሪያዎቹ መሰንጠቅ በከፍተኛ እና ዝቅተኛው መካከል ዝቅተኛ ልዩነት ይፈጥራል. የኢነርጂ ደረጃ ምህዋር።