Anahtar Fark – Güçlü Ligand ve Zayıf Ligand
Ligand, bir merkezi atom veya iyonla koordineli bir kovalent bağ yoluyla elektronlarından ikisini bağışlayan veya paylaşan bir atom, iyon veya moleküldür. Ligand kavramı koordinasyon kimyası altında tartışılmaktadır. Ligandlar, metal iyonları ile komplekslerin oluşumunda yer alan kimyasal türlerdir. Bu nedenle, aynı zamanda kompleks yapıcı maddeler olarak da bilinirler. Ligandlar, ligandın diş yapısına bağlı olarak Tek dişli, iki dişli, üç dişli vb. olabilir. Dentisite, bir ligandda bulunan donör gruplarının sayısıdır. Monodentat, ligandın yalnızca bir donör grubuna sahip olduğu anlamına gelir. Bidentate, bir ligand molekülü başına iki donör grubuna sahip olduğu anlamına gelir. Kristal alan teorisine göre kategorize edilen iki ana ligand türü vardır; güçlü ligandlar (veya güçlü alan ligandları) ve zayıf ligandlar (veya zayıf alan ligandları). temel fark güçlü ligandlar ve zayıf ligandlar arasında güçlü bir alan ligandına bağlandıktan sonra orbitallerin bölünmesi, yüksek ve düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha yüksek bir farka neden olurken, zayıf bir alan ligandına bağlandıktan sonra orbitallerin bölünmesi daha düşük bir farka neden olur. daha yüksek ve daha düşük enerji seviyeli orbitaller arasında.
Kristal Alan Teorisi Nedir?
Kristal alan teorisi, bir çevre tarafından üretilen statik elektrik alan nedeniyle elektron orbitallerinin (genellikle d veya f orbitalleri) dejenerasyonlarının (eşit enerjili elektron kabukları) kırılmasını açıklamak için tasarlanmış bir model olarak tanımlanabilir. anyon veya anyonlar (veya ligandlar). Bu teori genellikle geçiş metal iyonları komplekslerinin davranışını göstermek için kullanılır. Bu teori, manyetik özellikleri, koordinasyon komplekslerinin renklerini, hidrasyon entalpilerini vb. açıklayabilir.
Teori:
Metal iyonu ve ligandlar arasındaki etkileşim, pozitif yüklü metal iyonu ile ligandın eşleşmemiş elektronlarının negatif yükü arasındaki çekimin bir sonucudur. Bu teori temel olarak beş dejenere elektron orbitalinde meydana gelen değişikliklere dayanmaktadır (bir metal atomunun beş d orbitali vardır). Bir ligand metal iyonuna yaklaştığında, eşleşmemiş elektronlar bazı d orbitallerine metal iyonunun diğer d orbitallerinden daha yakındır. Bu dejenerasyon kaybına neden olur. Ayrıca, d orbitallerindeki elektronlar ligandın elektronlarını iter (çünkü ikisi de negatif yüklüdür). Dolayısıyla liganda daha yakın olan d orbitalleri, diğer d orbitallerinden daha yüksek enerjiye sahiptir. Bu, d orbitallerinin enerjiye bağlı olarak yüksek enerjili d orbitallerine ve düşük enerjili d orbitallerine bölünmesiyle sonuçlanır.
Bu bölünmeyi etkileyen bazı faktörler; metal iyonunun doğası, metal iyonunun oksidasyon durumu, merkezi metal iyonu etrafındaki ligandların düzenlenmesi ve ligandların doğası. Bu d orbitallerinin enerjiye dayalı olarak bölünmesinden sonra, yüksek ve düşük enerjili d orbitalleri arasındaki fark, kristal alan ayırma parametresi olarak bilinir (oktahedral kompleksler için ∆oct).
Şekil 01: Oktahedral Komplekslerde Bölme Modeli
Bölme paterni: Beş d orbitali olduğundan, bölme 2:3 oranında gerçekleşir. Oktahedral komplekslerde, iki orbital yüksek enerji seviyesindedir (topluca 'eg' olarak bilinir) ve üç orbital daha düşük enerji seviyesindedir (topluca t2g olarak bilinir). Tetrahedral komplekslerde bunun tersi meydana gelir; üç orbital daha yüksek enerji seviyesinde ve iki orbital daha düşük enerji seviyesindedir.
Güçlü Ligand Nedir?
Güçlü bir ligand veya güçlü bir alan ligandı, daha yüksek kristal alan bölünmesiyle sonuçlanabilen bir liganddır. Bu, güçlü bir alan ligandının bağlanmasının, daha yüksek ve daha düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha yüksek bir farka neden olduğu anlamına gelir. Örnekler arasında CN– (siyanür ligandları), NO2– (nitro ligand) ve CO (karbonil ligandlar).
Şekil 02: Düşük Spinli Yarma
Bu ligandlarla komplekslerin oluşumunda, ilk önce, düşük enerjili orbitaller (t2g), diğer yüksek enerji seviyeli orbitallere (örn.) doldurulmadan önce tamamen elektronlarla doldurulur. Bu şekilde oluşan komplekslere “düşük spinli kompleksler” denir.
Zayıf Ligand Nedir?
Zayıf bir ligand veya bir zayıf alan ligandı, daha düşük kristal alan bölünmesine neden olabilen bir liganddır. Bu, zayıf alan ligandının bağlanmasının, yüksek ve düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha düşük bir farka neden olduğu anlamına gelir.
Şekil 3: Yüksek Spinli Bölme
Bu durumda, iki yörünge seviyesi arasındaki düşük fark, bu enerji seviyelerindeki elektronlar arasında itmelere neden olduğundan, yüksek enerjili orbitaller, düşük enerjili orbitallere kıyasla elektronlarla kolayca doldurulabilir. Bu ligandlarla oluşan komplekslere “yüksek spinli kompleksler” denir. Zayıf alan ligandlarının örnekleri arasında I– (iyodür ligandı), Br– (bromür ligandı), vb. bulunur.
Güçlü Ligand ile Zayıf Ligand Arasındaki Fark Nedir?
Güçlü Ligand ve Zayıf Ligand |
|
| Güçlü bir ligand veya güçlü bir alan ligandı, daha yüksek kristal alan bölünmesine neden olabilen bir liganddır. | Zayıf bir ligand veya bir zayıf alan ligandı, daha düşük kristal alan bölünmesine neden olabilen bir liganddır. |
| Teori | |
| Güçlü bir alan ligandı bağlandıktan sonra bölünme, daha yüksek ve daha düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha yüksek bir farka neden olur. | Zayıf bir alan ligandına bağlandıktan sonra orbitallerin bölünmesi, yüksek ve düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha düşük bir farka neden olur. |
| Kategori | |
| Güçlü alan ligandları ile oluşan komplekslere “düşük spinli kompleksler” denir. | Zayıf alan ligandları ile oluşan komplekslere “yüksek spin kompleksleri” denir. |
Özet – Güçlü Ligand ve Zayıf Ligand
Güçlü ligandlar ve zayıf ligandlar, bir metal iyonunun d orbitallerinin iki enerji seviyesine bölünmesine neden olan anyonlar veya moleküllerdir. Güçlü ligandlar ve zayıf ligandlar arasındaki fark, güçlü bir alan ligandını bağladıktan sonra bölünmenin, yüksek ve düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha yüksek bir farka neden olurken, zayıf bir alan ligandını bağladıktan sonra orbitallerin bölünmesinin, yüksek ve düşük enerji seviyeli orbitaller arasında daha düşük bir farka neden olmasıdır. enerji seviyesi orbitalleri.
