Cesko.wiki Magnetické vlastnosti koordinačních sloučenin
Author
Albert FloresMěření efektivního magnetického momentu μ, může být využito k určení počtu nepárových elektronů n, které obsahují paramagnetické látky, a tím v souladu s představami teorie valenčních vazeb (VB) a teorie krystalového pole (CF), k určení typu vazby, oxidačního stavu a stereochemie komplexu. V nejjednodušším případě to znamená vycházet z tzv. čistě spinového vzorce :
\mu = \sqrt{n(n + 2)} (v tzv. Bohrových magnetonech BM)
| Volný ion dx | Oktaedr | Tetraedr | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nízkospinový komplex | Nízkospinový komplex | Vysokospinový komplex | Vysokospinový komplex | ||||
| x | Základní term | OP | bez OP | OP | bez OP | OP | bez OP |
| 1 | 2D | 2T | 2E | ||||
| 2 | 3F | 3T | 3A | ||||
| 3 | 4F | 4A | 4T | ||||
| 4 | 5D | 3T | 5E | 5T | |||
| 5 | 6S | 2T | 6A | 6A | |||
| 6 | 5D | 1A | 5T | 5E | |||
| 7 | 4F | 2E | 4T | 4A | |||
| 8 | 3F | 3A | 3T | ||||
| 9 | 2D | 2E | 2T |
Tabulka zobrazuje orbitalové příspěvky (OP) oktaedricky a tetraedricky uspořádaných iontů dx.
Vzorec určuje pouze spinový moment hybnosti („rotace“ elektronu kolem osy) k celkovému magnetickému momentu. Zjištěné hodnoty jsou vesměs o něco vyšší, obsahují i orbitální moment hybnosti (pohyb elektronu kolem jádra). +more Tyto „odchylky“ se daří vysvětlit pouze teorii CF, což je jedna z jejích vlastností oproti teorii VB.
Orbitální moment hybnosti vzniká, pokud jsou alespoň dva degenerované orbitaly téhož typu obsazeny rozdílným způsobem. Elektron je pak schopen se otáčet okolo určité osy vzájemnou přeměnou degenerovaných orbitalů, což jsou přesně tytéž okolnosti, které vedou k základnímu termu T, zatímco základní termy A a E přicházejí v úvahu pouze tehdy, je-li naopak orbitální příspěvek vyloučen. +more Jelikož je štěpení oktaedrických a tetraedrických termů CF opačné, vede u každého iontu dx jedna z těchto stereochemií k základnímu termu T a druhá k základnímu termu A nebo B. Pokud se dá orbitální příspěvek určit, dají se od sebe obě stereochemie odlišit. V praxi se využívá měření závislosti efektivního magnetického momentu na teplotě. Spin-orbitalní interakce, příčina jemné struktury absorpčních spekter, způsobuje, že velikost štěpení termů T je u prvků první přechodné řady řádově stejná jako tepelná energie. Tepelné rozdělení elektronové populace mezi těmito úrovněmi komponent termu T vede ke vzniku teplotně závislého magnetického momentu a tato závislost je nejlepším ukazatelem orbitálního příspěvku k magnetickému momentu látky.
Související články
Koordinační sloučenina * Ligand * Centrální atom * Koordinační vazba * Koordinační číslo * Izomerie koordinačních sloučenin * Barevnost komplexů
Literatura
Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 2. +more díl, 1. vydání 1961 * N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 2. díl, 1. vydání 1993 * Jursík F. : Anorganická chemie kovů. 1. vyd. 2002. ([url=http://vydavatelstvi. vscht. cz/knihy/uid_isbn-80-7080-504-8/pages-img/anotace. html]elektronická verze[/url]).