340 likes | 1.39k Views
Jahn-Teller Etkisi. Cu(II) kompleksinde bağ uzunlukları niçin farklıdır? Jahn-Teller Etkisi. Jahn-Teller Kuramı “ Doğrusal olmayan moleküllerde eşenerjili orbitaller, uzama veya yassılaşma yoluyla, simetrilerini düşürerek enerjilerini azaltırlar. ". z- doğrultusunda çekilme.
E N D
Cu(II) kompleksinde bağ uzunlukları niçin farklıdır? Jahn-Teller Etkisi
Jahn-Teller Kuramı “Doğrusal olmayan moleküllerde eşenerjili orbitaller, uzama veya yassılaşma yoluyla, simetrilerini düşürerek enerjilerini azaltırlar." z-doğrultusunda çekilme z doğrultusunda itilme Tetragonal Bozulma yassılaşma uzama Sekizyüzlü kompleksler (Oh), tetragonal bozulma ( D4h) ile enerjilerini azaltırlar.
eg x2-y2 z2 Do t2g yz xz xy uzama yassılma D4h D4h Ohalan z2 x2-y2 + 1/21 + 1/21 - 1/21 - 1/21 z2 x2-y2 1>> 2 xy yz xz + 2/32 + 1/32 - 1/32 - 2/32 yz xz xy z-yassılaşma: z-katkılı d-orbitallerin enerjileri artar z-uzama : z-katkılı d-orbitallerin enerjileri düşer
d1 [Ti(H2O)6]3+ yz xz t2g yz xz xy xy JT kararlılık enerjisi : - 2/32 Yassılaşma mevcut d4 [MnF6]3- x2-y2 eg F 3 - x2-y2 z2 2 . 0 9 F F I I I z2 M n F F 1 . 7 9 xy F t2g JT kararlılık enerjisi : - 1/21 yz xz xy Yassılaşma veya uzama yz xz
d9 : [Cu(NH3)6]2+ x2-y2 eg N H 3 2 + 2 . 6 2 x2-y2 z2 H N N H 3 3 I I z2 C u H N N H 3 3 2 . 0 7 xy N H 3 t2g d yz xz xy yz xz JT kararlılık enerjisi : - 1/21 Cu(II) = d9 z-uzama veya yassılma
Elektronların orbitaldeki hareketi Elektronların spini (etkisi daha önemlidir) Manyetizma Soru: Manyetik alanın kaynağı nedir? Cevap:Hareket halindeki elektrik yükü orbital açısal momentum spin açısal momentum
Manyetik Duyarlık M Manyetikleşme = H Uygulanan manyetik alan Maddelerin manyetik özellikleri manyetik duyarlık ölçümleri ile incelenir. (Gouy Terazisi, Faraday Terazisi, NMR v.s…..) Manyetik Duyarlık(), manyetik alana konan maddelerin manyetikleşme derecesidir. orantı sabiti, boyutsuz bir büyüklük Diyamanyetikmaddeler manyetik alan tarafından itilir. Paramanyetik maddeler manyetik alan tarafından çekilir.
meff = 2.83 m T BM Manyetik Moment Manyetizma birim hacim başına düşen toplam manyetik momenttir. μeff : Etkin manyetik moment , birimi Bohr Magneton (BM) m :Molar manyetik duyarlık (denel yöntemlerle tayin edilir) T : Sıcaklık
mS = n (n + 2) n = eşleşmemiş elektron sayısı S = toplam spin kuantum sayısı mS=2S (S + 1) Manyetik moment= eff Her bir elektron manyetik momente sahiptir orbital açısal momentum spin açısal momentum Spin manyetik moment, mS Orbital manyetik moment, mL veya meffde spin açısal momentum katkısı orbital açısal momentumkatkısına göre daha baskındır "
Aşağıdaki komplekslerin spin manyetik momentlerinedir ? eg x2-y2 z2 t2g yz xz xy n = 3 mS = 3 (3 + 2) = 3.87 BM t2 yz xz xy e x2-y2 z2 n = 2 mS = 2 (2 + 2) = 2.83 BM x2-y2 xy z2 n = 0 mS = 0 (0 + 2) = 0 BM yz xz [Co(OH2)6]2+ Ohy.s. d7 3 u.p.e- [NiCl4]2- Tdd8 2 e.e [Ni(CN)4]2-kare düzlemd8
Oktahedral komplekslerde Spin manyetik moment denel S Temel hali S ( L = 0) olan sistemlerde denel >STemel hali D (L=2) veya F (L = 3) olan sistemlerde Orbital manyetik moment katkısı mevcut Toplam manyetik moment
K3Mn(CN)6 d43T1gs = 2.83 BM d = 3.2 BM K3Fe(CN)6 d5 2T2gs = 1.73 BM d = 2.4 BM (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O d62T2gs = 4.90 BM d = 5.5 BM Cs2CoCl4 d7 4A2s = 3.87 BM d = 4.6 BM (NH4)2Ni(SO4)2.6H2Od82T2gs = 2.83 BM d = 3.3 BM (Et4N)2NiCl4 d83T2s = 2.83 BM d = 3.8 BM (NH4)2Co(SO4)2.6H2O d92Egs = 1.73 BM d = 1.9 BM VCl4 d1 2Es = 1.73 BM d = 1.9 BM VCl62- d12T2g s = 1.73 BM d = 1.8 BM
Fe(II) iyonunun manyetik momenti nedir? • [Fe(CN)6]3- manyetik momenti nedir? n =4 S = 2 L = 2 S+L = 5.48 BM 5.1-5.5 BM (denel) a) b) t2g5 n =1 S = ½ L = 2 s = 1.73 BM μS+L = √(9) = 3 B.M. denel = 2. 3 BM dxz orbitalinin z-ekseni etrafında 90° dönmesi dyz orbitalini verir.
Paramanyetik maddelerde, sıcaklık arttıkça χdeğeri değişmez veya azalır. Ferromanyetik ve antiferromanyetik maddeler ısıtıldıklarında manyetik özelliklerini kaybederek paramanyetik maddelere dönüşürler. Curie sıcaklığı (Tc) : Ferromanyetizma paramanyetizma Néel sıcaklığı (TN) Ferromanyetizma paramanyetizma Lantanitler, sıcaklık azaldıkça, paramanyetikten antiferromanyetiğe sonra ferromanyetiğe geçer.
Manyetik maddeler Maddeler uygulanan manyetik alana karşı davanışlarına göre sınıflandırılabilir Diyamanyetik maddeler, Au, Cu, H2O, N2 (g) Manyetik momente sahip değildirler,manyetik alan tarafından itilirler. Paramanyetik maddeler, Al, O2, Gd Manyetik momente sahiptirler, alan tarafından zayıfça çekilirler. Eşleşmemiş elektronlara sahiptirler. Alan kalktığında manyetizmaları yok olur. Ferromanyetik maddeler, Fe, Ni, Co Manyetik momente sahiptirler, alan tarafından kuvvetle çekilirler. Curie noktası altında kalıcı manyetik özelliğe sahiptirler, yani, uygulanan manyetik alan kalktığında manyetik özelliklerini korurlar. Antiferromanyetik maddeler Net manyetik momentleri sıfırdır. Ferrimanyetik maddeler, magnetit (Fe3O4) Net manyetik momentleri sıfır değildir.
Renk CuSO4 çözeltisi mavi NiSO4 çözeltisi yeşil
eg eg hn Do t2g t2g [Ti(OH2)6]3+ mor Soğurma spektrumu: lmax = 510 nm 490-580 nm (sarı-yeşil) beyazışık 400-800 nm Mavi: 400-490 nm Kırmızı: 580-800 nm
Dbüyüklüğünün renk üzerine etkisi eg eg Do Do t2g t2g Dküçük düşük enerji kırmızı ışığı soğurur Dbüyük yüksek enerji mavi ışığı soğurur Renk Çemberi Kırmızı ışık soğurulursa kompleks yeşil görünür Mor ışık soğurulursa kompleks sarı görünür dalgaboyu, l (nm)
Dbüyüklüğünün renk üzerine etkisi Belli bir ligant için, renk metal iyonun değerliğine bağlıdır [V(H2O)6]3+ V(III) = d2 iyonu [V(H2O)6]2+ V(II) = d3 iyonu Mor ışık soğurulursa Kompleks sarı görülür Sarı ışık soğurulursa Kompleks mor görülür eg eg Doct Doct t2g t2g Dbüyük Dküçük
Δ büyüklüğünün renk üzerine etkisi Belli bir metal iyonu için, renk ligant türüne bağlıdır [Cr(NH3)5Cl]2+ [Cr(NH3)6]3+
Geçiş metalleri genellikle renkli bileşikler oluştururlar renk şunlara bağlıdır….geçiş metal cinsi metalin yükseltgenme sayısı ligant cinsi kompleksin koordinasyon sayısı Dörtyüzlükompleksler,sekizyüzlü komplekslerden daha koyu renklidir Sekizyüzlükomplekslerde simetri merkezi vardır ve Laporte seçim kuralına göre d-d geçişleri yasaktır Dörtyüzlü komplekslerde simetri merkezi yoktur ve Laporte seçim kuralı uygulanmaz