1 / 31

Kristal Alan Teorisi

Kristal Alan Teorisi. [Ti(OH 2 ) 6 ] 3+ sekizyüzlü d 1 i y on u mor parama nyetik. [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ sekizyüzlü d 6 i y on u düşük spin sarı di y ama nyetik. [Fe(OH 2 ) 6 ] 2+ sekizyüzlü d 6 i y on u yeşil - mavi parama nyetik yüksek spin. ma nyetizma. yükseltgenme sayısı.

scott
Download Presentation

Kristal Alan Teorisi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kristal Alan Teorisi

  2. [Ti(OH2)6]3+ sekizyüzlü d1 iyonu mor paramanyetik [Co(NH3)6]3+ sekizyüzlü d6 iyonu düşük spin sarı diyamanyetik [Fe(OH2)6]2+ sekizyüzlü d6 iyonu yeşil-mavi paramanyetik yüksek spin manyetizma yükseltgenme sayısı renk Kristal Alan Teorisi hidrasyonentalpisi örgüenerjisi iyonyarıçapı [Cu(OH2)6]2+ bozulmuş oktahedral d9 iyonu mavi paramanyetik [ZnCl4]2- dörtyüzlü d10 iyonu renksiz diyamanyetik [Ni(CN)4]2- kare düzlem d8 iyonu sarı diyamanyetik

  3. z2 x2-y2 Simetrikalan M x2-y2 yz z2 xz xy Enerji x2-y2 yz z2 xz xy Küreselelektrik alanında orbitallerin enerjisiyükselir kararsızlaşır

  4. Sekizyüzlü komplekslerde kristal alan yarılması KAYE : Kristal Alan Yarılma Enerjisi eg x2-y2 z2 KAYE t2g Simetrik alan yz xz xy sekizyüzlüligant alan x2-y2 yz z2 xz xy metal iyonu (serbest alanda)

  5. Doveya 10 Dq + 0.6 Do = + 6 Dq - 0.4 Do = - 4 Dq Sekizyüzlü komplekslerde egve t2g enerji seviyeleri arasındaki enerji farkına Oktahedral kristal alan yarılma enerjisi, Do, (veya 10 Dq) adı verilir simetrikalan sekizyüzlü ligantalan eg t2g eg t2g

  6. Eşleşme enerjisi (pairing energy) Eşleşme Enerjisi( ): Bir orbitale zıt spinli ikinci elektronun yerleşmesi için gereken enerji - iyon yükü arttıkça eşleşme enerjisi artar.  = c + e • C : coulomb enerjisi (ısı alan) : orbitaldeki elektronlar arası itme kuvvetidir. -y.ç. arttıkça azalır 3d> 4d > 5d e : değişim enerjisi (isı veren) : e = n(n-1)/2 κ - eşleşen e sayısı ile orantılı olarak artar. n = 1 e = 0 n =2 e = 1 n = 3 e = 3 n = 2 Πe = 1 κ Πe = 4κ Örnek : Πe = 3 κ n = 3

  7. hn Elektron dizilişi: d1 iyonu 490-580 nm 3+ A e.g. [Ti(OH2)6]3+ Suda mor renkli l / nm max = 510 nm = 243 kJ mol-1(o) eg eg + 0.6 Do hn Do t2g - 0.4 Do t2g Kristal AlanKararlılık Enerjisi,KAKE = - 0.4 Do Uyarılmış hal

  8. d2 iyonları e.g. [V(OH2)6]3+ eg + 0.6 Do KAKE = - 0.8 Do+e - 0.4 Do t2g d3 iyonları e.g. [Cr(OH2)6]3+ eg + 0.6 Do KAKE = - 1.2 Do + 3 e - 0.4 Do t2g

  9. d4 iyonları İki düzenlenme mevcuttur Yüksek Spin Kompleksi eg KAKE = 3 x - 0.4 Do + 1 x 0.6 Do = - 0.6 Do+ 3e + 0.6 Do t2g - 0.4 Do Düşük Spin Kompleksi eg + 0.6 Do KAKE = 4 x - 0.4 Do = - 1.6 Do + 3e + c - 0.4 Do t2g

  10. d4 d6 ds EKAKE = -2.4 o + 6Πe + 3Πc ys EKAKE= - 0.4o + 4Πe + Πc ds EKAKE = -1.6 o + 3Πe + Πc ys EKAKE= - 0.6 o + 3Πe Eys-ds = -2o+ 2Πe +2Πc Eys-ds = - o+ Πc o > cds d4, d5 d6, d7 o > e + cds

  11. eg t2g eg t2g d5 iyonları, Ohalanda e.e : eşleşmemiş elektron Yüksek Spin + 0.6 Do KAKE = 0 +4 e - 0.4 Do e.e 5 Düşük Spin KAKE = 5 x - 0.4 Do = - 2.0 Do + 2c +4e + 0.6 Do - 0.4 Do e.e 1

  12. d6 iyonları, Ohalanda Yüksek Spin eg + 0.6 Do KAKE = - 0.4 Do + c + 4e - 0.4 Do 4 e.e t2g Düşük Spin eg + 0.6 Do KAKE = - 2.4 Do + 3c + 6e - 0.4 Do t2g e.e yok

  13. KAKE = - 0.8 Do + 2c + 5e 3e.e KAKE = - 1.8 Do + 3c + 6e 1 e.e d7 iyonları, Ohalanda Yüksek Spin eg + 0.6 Do - 0.4 Do t2g Düşük Spin + 0.6 Do - 0.4 Do t2g

  14. KAKE = - 1.2 Do+ 3c + 7e KAKE = - 0.6 Do + 4c + 7e 2 e.e- 1 e.e- KAKE = 0 + 5c + 8e e.e. yok d8 iyonları, Ohalanda d9 iyonları, Ohalanda eg eg + 0.6 Do + 0.6 Do - 0.4 Do t2g - 0.4 Do t2g d10 iyonları, Ohalanda Yüksek veya düşük spin Sadece d4- d7dizilişinde mevcuttur + 0.6 Do - 0.4 Do t2g

  15. CN- = s.f.l. y.s. d.s. eg eg t2g t2g y.s. d.s. eg eg t2g t2g [Fe(CN)6]3- iyonunda KAKE nedir? K.S. = 6  Oh Fe(III)  d5 3- + 0.6 Do - 0.4 Do - 2.0 Do + 2c + 4e KAKE = 5 x( - 0.4 Do) = [Co(H2O)6]2+ın KAKE si -0.8 Dodir. Spin durumu nedir? K.S. = 6  Oh Co(II)  d7 2+ + 0.6 Do - 0.4 Do KAKE = (5 x - 0.4 Do) + (2 x 0.6 Do) = - 0.8 Do KAKE = (6 x - 0.4 Do) + (0.6 Do) = - 1.8 Do

  16. Do büyüklüğüne etki eden faktörler 1. metal iyonunun yükseltgenme sayısı Metal iyonun yüksekyükseltgenme sayısı↑Do↑ e.g. [Fe(OH2)6]2+Do = 10 000 cm-1 [Fe(OH2)6]3+Do = 14 000 cm-1 [Co(OH2)6]2+Do = 9 700 cm-1 [Co(OH2)6]3+Do = 18 000 cm-1 2. metal iyonunun cinsi Aynı grupta ↓Do ↑ e.g. [Co(NH3)6]3+Do = 22 900 cm-1 [Rh(NH3)6]3+Do = 34 100 cm-1 [Ir(NH3)6]3+Do = 41 000 cm-1

  17. Spektrokimyasal Seri 3. Ligandın cinsi eg eg Do I- < Br- < S2- < SCN- ≈ Cl-< NO3- < F- < OH- < ox2- < H2O < NCS- < CH3CN < NH3 ≈ en < bpy < phen ≈ NO2- < PR3 < CN- ≈ CO Do t2g Zayıf Alan Ligandı Yüksek Spin Kompleksi t2g KuvvetliAlan Ligandı Düşük Spin Kompleksi

  18. Sekizyüzlü komplekslerdeKAYE

  19. Sulu çözeltilerde o (KAYE) ve  eşleşme enerjisi İyon yükü arttıkça, eşleşme enerjisi artar.

  20. Simetrik alan dörtyüzlü ligant alan t2 yz xz xy + 0.4 Dt Dt e - 0.6 Dt x2-y2 z2 Dörtyüzlükompleksler Δt: Dörtyüzlü kristal alan yarılma enerjisi metal iyonları (serbest) x2-y2 yz z2 xz xy Dt = 4/9Do Dörtyüzlükompleksler daima yüksek spindir: Dt < 

  21. [Co(H2O)6]2+ ve [CoCl4]2- bileşiğinin KAKE sini hesaplayınız? eg Dt = 4/9Do t2 Do yz xz xy Dt e x2-y2 z2 t2g Co(II) : d7 [Co(H2O)6]2+ KAKE = - 0.8o + 2P [CoCl4]2- KAKE = - 1.2t+ 2P

  22. Kare düzlem geometri: ML4 Oh z-uzama karedüzlem x2-y2 x2-y2 eg x2-y2 z2 z2 xy z2 xy t2g yz xz xy yz xz yz xz d8 kompleksleri:Pd(II), Pt(II) ve bazı Ni(II) [PtCl4]2-, [PdCl4]2-, [Ni(CN)4]2-

  23. Soru: [NiCl4]2- ve [Ni(CN)4]2- komplekslerinin manyetik özelliklerini mukayese ediniz. Kare düzlem Ni(II) e.g. [Ni(CN)4]2- Dörtyüzlü Ni(II) e.g. [NiCl4]2- x2-y2 t2 yz xz xy xy e x2-y2 z2 z2 yz xz Diyamanyetik Paramanyetik

  24. Düşük spin Oh Yüksek spin Oh Td KAKE ve KAYE ( P hariç) d.s.d6: en büyükKAKE y.s. d0, d5, d10 : sıfırKAKE y.s.d3, d8 : en düşük KAKE (Oh larda)

  25. Mn+(g) + n X-(g) MXn(s) KAT açıkladığı kavramlar 1. Örgü Enerjisi ( Born Haber çevriminden) MCl2 ( 1. periyot için) : y.s, Oh MCl2 Ca(II) Ti(II) V(II) Cr(II)….etc Örgü Enerjisi:Gaz halindeki anyon ve katyonlardan kristal oluşumu sırasında açığa çıkan enerjidir. Örgü enerjisindeki düzensizliklerKAKE den kaynaklanır.

  26. 2. Hidrasyon Entalpisi değişimi Hhid  z/r M2+ M3+ M+2hidrasyon entalpisi : M2+(g) + 6 H2O [M(OH2)6]2+(aq)

  27. Ca2+ Zn2+ Sc3+ Ga3+ 3. İyon Yarıçapı Değişimi high spin low spin high spin low spin düşük spin: t2g6kadar yavaşça azalır, t2g6 eg1 den sonra artar yüksek spin: t2g3kadar yavaşça azalır, t2g3 eg1den sonra artar

  28. En fazlaKAKE 4. İyonlaşma Enerjisi, birinci periyotgeçiş metal iyonları, yüksek spin, Oh I3 d6ve d5de azalma I2 I1 Irving-Williams serisi d5 d6 d7 d8 d9 d10 Mn2+ < Fe2+ < Co2+ < Ni2+ < Cu2+ > Zn2+ I1 ve I2 toplamları İlave kararlılık Jahn-Teller etkisinden kaynaklanır

  29. 5. dnfonksiyonu olarak Eodeğişimi [Co(en)3]+3 + e→ [Co(en)3]+2 E = - 0.26 eV Aşağıdaki elektrot potansiyellerindeki değişimi KAKE kavramı ile açıklayınız. [Co(H2O)6]+3 + è→ [Co(H2O)6]+2 E = 1.84 eV - 0.4 Δo - 0.8 Δo [Co(NH3)6]3+ + è → [Co(NH3)6]+2 E = 0.10 eV -2.4Δo -1.8Δo

  30. KAT kabulleri 1. Ligantlar nokta yükler gibi kabul edilir. 2. Etkileşimler tamamen elektrostatiktir, yani, bağlar iyoniktir. Açıklayabilir 1. Geometri Manyetizma Renk Açıklayamaz 1. Ligantlardaki Spektrokimyasal Seri 2. Bulut Genişleme Etkisi (Nefelauxetic Effect)

More Related