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리간드 필드와 분자 궤도 이론

1950 년 이후 이온 결합과 공유 결합 모두에서 기여를 통합하는보다 완전한 이론이 배위 화합물의 특성을 적절히 설명하기 위해 필요하다는 것이 명백했다. 이러한 이론은 분자 궤도(모)이론이라고하는 화학 결합의보다 일반적이지만 더 복잡한 이론에서 그 기원을 가진 소위 리간드 장 이론이다. (분자 궤도는 원자 궤도가 원자의 분포를 설명하는 것처럼 분자 내 전자의 공간 분포를 설명합니다.)이 이론은 조정 화합물의 대부분의 속성에 대한 놀라운 성공을 설명합니다.

일산화 탄소는 이온 전하를 수행 하지 않습니다 의미 중립 리간드입니다. 일산화탄소 분자의 빈 궤도는 금속 원자의 궤도 전자를 받아 들여 금속 원자의 산화 상태를 안정화시킵니다.

백과사전(주)디아 브리태니커(주)

조정 화합물의 자기 특성 결합에 사용 되는 궤도 에너지 레벨의 간접적인 증거를 제공할 수 있습니다. 전자가 원자 껍질을 채우는 순서를 설명하는 훈드 규칙(참조 결정:자기),에너지 준위에서 짝을 이루지 않은 전자의 최대 수는 동일하거나 거의 동일한 에너지를 가져야합니다. 더 짝이 전자를 포함하지 않는 화합물은 약간 자기장에 의해 격퇴하고 반자성이라고합니다. 짝이없는 전자는 작은 자석처럼 행동하기 때문에 짝이없는 전자를 포함하는 화합물은 자기장에 끌리고 상자성이라고합니다. 화합물의 자기 측정 그것의 자기 모멘트 라고 합니다. 복잡한 이온 헥사 플루오로 페 레이트(3−)(페프 63–)는 자유 철(3+)이온(철 3+)과 마찬가지로 5 개의 짝이없는 전자를 가진 물질로부터 예상되는 자기 모멘트를 갖는 반면,밀접하게 관련된 헥사 시아 노 페 레이트(3−)(3-)의 자기 모멘트는 또한 철 3+를 포함하는 단 하나의 짝이없는 전자에 해당합니다.

이 자기 특성의 차이를 설명 할 수 있습니다. 팔면체 복합체의 경우 리간드의 전자는 6 개의 결합 분자 궤도를 모두 채우는 반면,금속 양이온의 전자는 비 결합(티 2 지)및 안티 결합(예:)궤도. 두 세트의 궤도 사이의 궤도 분할(티 2 지 과 예)는 궤도 리간드 필드 매개 변수로 지정됩니다. 궤도가 금속 양이온의 궤도와 강하게 상호 작용하는 리간드를 강장 리간드라고합니다. 이러한 ligands 궤도 나누는 사 t2g 및 예 궤도,결과적으로 δovalue 가 큰 것입니다. 궤도가 금속 양이온의 궤도와 약하게 만 상호 작용하는 리간드를 약한 필드 리간드라고합니다. 이러한 리간드의 경우 궤도 분할은 티 2 지 과 예:궤도,결과적으로 100 의 값이 작습니다. 에 대한 전이 금속 이온 전자 구성 디 0…을 통해 디 3 과 디 8…을 통해 디 10,하나의 구성 만 가능하므로 복합체 내의 전자의 순 스핀은 강장 및 약장 리간드 모두에 대해 동일합니다. 대조적으로,전자 구성을 가진 전이 금속 이온의 경우 디 4…을 통해 디 7(철 3+이다 디 5),관련된 리간드에 따라 고 스핀 및 저 스핀 상태가 모두 가능합니다. 시안화 이온과 같은 강장 리간드는 저 스핀 복합체를 초래하는 반면,불소 이온과 같은 약한 필드 리간드는 고 스핀 복합체를 초래합니다. 따라서 3 이온에서 5 개의 전자가 모두 티 2 그램 궤도를 차지하므로 하나의 짝이없는 전자를 나타내는 자기 모멘트가 발생합니다; 3-이온에서는 3 개의 전자가 티 2 그램 궤도를 차지하고 2 개의 전자가 예를 들어 궤도를 차지하여 5 개의 짝이없는 전자를 나타내는 자기 모멘트를 생성합니다.

는 중요한 결론을에서 좌측에는 두 가지 종류의 채권,라 sigma(σ)채권 pi(π)채권,에서 발생할 조화 화합물에서와 마찬가지로 일반 공유(유)화합물입니다. 두 가지 중 더 일반적인 것은 채권의 축에 대해 대칭적인 채권을 갖는 것;덜 일반적인 채권은 채권 축과 관련하여 비대칭입니다. 배위 화합물에서,결합은 불소 또는 산소 원자와 같은 리간드로부터 전자를 기증 한 결과 금속 원자의 궤도를 비울 수 있습니다. 이 유형의 결합의 예는 크롬 산염 이온(크로 4)2−에서 발생하며,산소 원자는 중앙 크롬 이온에 전자를 기증합니다(크로 6+). 양자 택일로,전자…에서 디 금속 원자의 궤도 빈 궤도에 기증 될 수 있습니다 리간드. 일산화탄소 분자의 빈 궤도는 니켈 원자로부터 궤도 전자를 받아 들인다.

일산화탄소 분자의 빈 궤도는 니켈로부터 궤도 전자를 받아 들여 화합물 인 테트라 카르 보닐 니켈을 형성합니다.

백과사전(주)디아 브리태니커(주)

리간드는 기증자 및 수용자 능력에 따라 분류 될 수 있습니다. 암모니아와 같은 결합에 적합한 대칭을 가진 궤도가 없는 일부 리간드는 공여자에게만 해당됩니다. 다른 한편으로,점유 된 리간드 피 궤도는 잠재적 인 공여자이며,이러한 전자를 결합 전자와 함께 기증 할 수 있습니다. 비어있는 리간드*또는 디 오비탈을 갖는 리간드의 경우,상기 리간드는 상기 리간드 수용체가 될 수 있고,상기 리간드는 상기 리간드 수용체가 될 수 있고,상기 리간드는 상기 리간드 수용체가 될 수 있다. 리간드는 강한 수용체(낮은 스핀,강한 필드 및 큰 값과의 상관 관계)에서 강한 공여체(높은 스핀,약한 필드 및 작은 값과의 상관 관계)에 이르기까지 소위 분광 화학 계열로 배열 될 수 있습니다.알킬기-알킬기−알킬기-알킬기−알킬기−알킬기−알킬기−알킬기−알킬기−알킬기−알킬기−알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기-알킬기 추가 리간드가 여기에 추가 될 수 있지만,리간드의 순서가 금속 이온의 성질 및 전하,다른 리간드의 존재 및 기타 요인에 의해 영향을 받기 때문에 그러한 확장 된 목록은 매우 유용하지 않을 것입니다.

전자가 더 높은 수준으로 상승함에 따라 흡수되는 빛의 에너지는 과도기 금속 복합체의 궤도 수준 사이의 에너지 차이이다. 결과적으로,전자 스펙트럼은 궤도 에너지 준위의 직접적인 증거와 복합체에서의 결합 및 전자 구성에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다. 어떤 경우에는,이 스펙트럼은 또한 리간드가 금속의 궤도에 미치는 영향의 크기에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다. 원자 궤도의 전자가 서로 상호 작용할 수 있기 때문에 개별 전자의 에너지와 달리 디-전자 구성의 에너지 준위는 복잡합니다. 사면체 복합체는 팔면체 복합체보다 더 강렬한 흡수 스펙트럼을 제공합니다. 이 치료법의 목적은 궤도계(란타노이드,4 에프엔,및 악티노이드,5 에프엔)에 대한 치료법과 유사하다 디-궤도 시스템. 그러나 매개 변수의 수는 더 크며,입방 대칭을 가진 복합체에서도 두 개의 매개 변수가 필요합니다. 또한,에프-궤도파 함수는 잘 알려져 있지 않으며,에프-전자 시스템의 특성에 대한 해석은 디 시스템보다 훨씬 더 어렵다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 에프 궤도 시스템,라는 접근 방식 각도 중첩 모델(에이옴)개발되었지만 이러한 시스템에 대해 상대적으로 적은 가치를 입증했습니다.