340 likes | 959 Views
K-120 Kapittel 7. d-Metall komplekser. DEFINISJON AV KOMPLEKS. ET SENTRALT METALL ATOM ELLER ION OMGITT AV LIGANDER. LIGAND: IONER ELLER MOLEKYLER MED SELVSTENDIG EKSISTENS. ANTALL LIGANDER = KOORDINASJONSTALL. BINDINGSFORHOLD:. LEWIS SYRE DET SENTRALE METALLET AKSEPTOR ATOM. +.
E N D
K-120Kapittel 7 d-Metall komplekser
DEFINISJON AV KOMPLEKS ET SENTRALT METALL ATOM ELLER ION OMGITT AV LIGANDER LIGAND: IONER ELLER MOLEKYLER MED SELVSTENDIG EKSISTENS ANTALL LIGANDER = KOORDINASJONSTALL
BINDINGSFORHOLD: LEWIS SYRE DET SENTRALE METALLET AKSEPTOR ATOM + LEWIS BASER LIGANDENE DONOR ATOM WERNER KOMPLEKSER I MOTSETNING TIL ORGANOMETALLISKE FORBINDELSER
EKSEMPLER [Ni(CO)4] [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)6]3+ YTRE OG INDRE KULESKALL EKSEMPEL: [Mn(H2O)5SO4] [Mn(H2O)6]2+SO42- KRYSTALLVANN
KOORDINASJON TRE EFFEKTER BESTEMMER KOORDINASJONEN 1. SENTRALATOMETS STØRELSE 2. STERISK VEKSELVIRKNING MELLOM LIGANDENE 3. ELEKTRONISKE EFFEKTER
KOORDINASJONSTALL 2 [Cl - Cu - Cl]- 4 TETRAGONALE
PLANKVADRATISK: GEOMETRISK ISOMERI TRANS CIS NH3 | Cl - Pt - Cl | NH3 NH3 | Cl - Pt - NH3 | Cl
FEM - KOORDINERT BLANDING AV TRIGONALBIPYRAMIDAL KVADRATISK PYRAMIDAL KOBLET VIA DET SOM KALLES EN BERRY PSEUDOROTASJON eksempler side 230
KOORDINASJONSTALL 6, OKTAEDRISK CIS / TRANS ISOMERI ML2X4 MER / FAC ISOMERI MY3X3 FAC MER
NOMEKLATUR : LES SELV NOEN BEGREPER MONODENTATER et kontakt punkt POLYDENTATER flere kontaktpunkter samtidig AMBIDENTATE flere kontaktpunkter, men bare et om gangen tilknytnings isomeri CHELATE flere kontaktpunkter som sammen med metallet danner en ring, makrocyclic chelat, porphyrin 237-241
BINDINGSTEORI DE VIKTIGSTE BINDINGENE ER DONOR AKSEPTOR-BINDINGENE MELLOM SENTRALATOMET OG LIGANDENE TO TEORIER KRYSTALL FELT & LIGAND FELT
OKTAEDER Z L L X L L L L Y
LIGANDBINDINGEN Cl- + + M “ORDINÆR KOVALENT BINDING”
t2g z z z y y y x x dyz dxz y dxy x dx2-y2 d2z2-(x2+y2) eg
LIGANDFELTSPLITTING OKTAEDRISK KOMPLEKS eg D0 t2g ATOM KOMPLEKS
LIGAND FIELD TEORI • MOLEKYLORBITALTEORI METALLETS ORBITALER s px, py, pz X, Y, Z dxy, dyz, dzx XY,YZ, ZX dx2-y2, d2z2-(x2-y2) 2Z2-(X2-Y2),( X2-Y2)
OKTAEDER Z 5 4 X 3 1 2 S=1+2+3+4+5+6 X =1-3, Y=2-4, Z=5-6 XY=???????? X2-Y2=(1+3)-(2+4) Z2=5+6 6 Y
ENERGINIVÅDIAGRAM OKTAEDER • t1u t1u a1g 4p a1g 4s eg t2g + eg t2g 3d eg t1u eg a1g t1u a1g
d-orbitalsplitting Samme resonement kan gjennomføres for tetraedrisk og plankvadratisk eg tg X2-Y2 eg XY,XZ,YZ Z2 tg tetraedrisk oktaedrisk plankvadratisk
LIGANDFELT-SPLITTING PARAMETER D0 AVHENGIG AV LIGAND-TYPE: DEN SPEKTROKJEMISKE REKKEN I- <Br-<S2-<SCN-<Cl-<NO3-<F-<OH-<C2O42-<H2O< NCS-<CH3CN<NH3<en<biph<phen<NO2-<PPh3 ØKER MED ØKENDE OKSIDASJONSTALL PÅ METALLET ØKER NEDOVER I EN GRUPPE NÅR DET GJELDER METALLET
HØYSPINN / LAVSPINN FOR EN d4 KONFIGURASJON VALGET BESTEMMES AV FORHOLDET MELLOM ORBITALENERGI OG EXCHANGE ENERGI STERKT FELT LAVSPINN Eex= 3Kex EXCHANGE ENERY ER PROPORSJONALT MED ANTALL PAR MED PARALLELLE SPINN (Eex) SVAKT FELT HØYSPINN Eex= 6Kex PARAMAGNETISME
d8 Ni2+ Pt2+ Pd2+ Au3+ Inneholder 6 bindinger Og +2 D Inneholder 4 bindinger oktaedrisk plankvadratisk
P-BONDING - DONOR SIDE 239 eg eg D t2g t2g p
P-BONDING - ACCEPTOR Side 239 P* eg eg D t2g t2g
P-bindinger • p-donor styrker bindingen i liganden øker binding til metallet • Øker IR-frekvensen i liganden • p-akseptor svekker bindingen i liganden øker bindingen til metallet • Minker IR-frekvensen
P-bindinger • p-donor minker d-orbitalsplittingen • Splittingen øker slik • p-donor<p-weak donor<no effekt<p-akseptor • Representative ligander • I- < Br- < Cl- <I- <F- <H2O <NH3 <CO
Kompleksenes reaksjoner • Supstitusjonsreaksjoner • leaving group • entering group • M-X + Y > M-Y + X • X er en leaving group • Y er en entring group
Kompleksenes reaksjoner • Dannelseskonstanter • stepvis dannelseskonstanter • den totale dannelseskonstant • Dissosiasjonskonstant • Trend i stepvise dannelseskonstanter • K1 > K2 > K3 • Chelate ligander har store dannelseskonstanter • Irving-Williams serie for økende K: • Ba 2+< Sr 2+ < Ca 2+ < Mg 2+< Mn 2+ < Fe 2+ < Co 2+ < Ni 2+ < Cu 2+ < Zn 2+
Kompleksenes reaksjoner • Komplekser som er termodynamisk instabile men varer minst et minutt kalles inerte • De som er gjenstand for en rask omdannelse kalles labile
Kompleksenes reaksjoner • Supstitusjonsreaksjoner Reakt Produkt Hva avgjør barrieren
Kompleksenes reaksjoner • To faktorer bestemmer barrieren • Energien som kreves for å bryte bindingen til leaving gruppa • Energien som frigjøres når entering gruppa bindes til metallet, nukleofilitet, elektrofilitet