結晶場理論は 、配位錯体の形成に基づいて、配位子と中心金属イオンの間の相互作用は本質的に厳密に静電的なものであると提案し、さらに金属イオンの d 軌道の エネルギー準位 が縮退を失うと予測します。リガンドが近づくと電場によって生じる影響により、それらは互いに同じエネルギーを保ったままではなくなります。
「 配位化合物には 錯イオンが含まれており、配位子は金属と配位結合を形成します。したがって、配位子は一対の自由電子を持ち、金属は空の軌道を持っている必要があります。この理論により、金属のどの原子軌道が結合の形成に使用されるかを決定することができますが、不対電子の数は予測されますが、温度の関数としての錯体の色や磁気特性は説明されません。」 1
図 1 に見られるように、一部の d 軌道は他の軌道よりも配位子に近い領域に集中しており、電子は配位子から最も遠い軌道を占有することになります。この場合、dz² および dx²-y² と呼ばれる軌道を次のように考えます。ローブは配位子と配位子の間にローブがある dxy、dxz、dyz と呼ばれる軌道の近くに位置しており、エネルギー準位の差に基づいて次の図が得られます。
図 1. 配位子が近づくと d 軌道が分裂する。
より高いエネルギーを持つ dz2 および dx2-y2 軌道は eg 軌道と呼ばれ、dxy、dzx、dyz 軌道は t2g と呼ばれ、より低いエネルギーを持ち、Δ 0 o – 結合場分割パラメータ – は、それらの間のエネルギー差に関連付けられます。 t2g と 2 つのレベル。同様の推論で、四面体構造を解析すると、dxy、dzx、dyz 軌道は、dz2 および dx2-y2 軌道よりも安定性が低いことが観察されます。これは、後者が配位子の接近方向にそれほど近くないためです。したがって、四面体系については 図 2 に示されています。
図 2: 四面体系におけるリガンドの展開。
一部の錯体は、八面体幾何学から逸脱する傾向があり、また四面体幾何学からも逸脱する傾向があり、六配位銅(II)錯体など、正方晶系の歪みを示します。この歪みは ヤーンテラー歪みとして知られており、 z 軸に沿った伸びと x 軸と y 軸で発生する圧縮に対応します。このようにして、z 成分を持つすべての軌道が安定化され、残りの軌道は不安定化されます。
参考文献:
1.
http://www.artigonal.com/quimica-artigos/compostos-de-coordenacao
アトキンス、ピーター。ロレタ・ジョーンズ。化学の原理: 現代生活と環境への疑問、ポルト アレグレ: ブックマン、2001 年。
バルボーザ、アドソン・ロウレンソ。化学辞典、AB Editora、ゴイアニア/GO – 2000。
エプスタイン、ローレンス M.ローゼンバーグ、ジェローム l.一般化学、
(シャウム コレクション)、ポルト アレグレ: ブックマン、2003 年。
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