ძირითადი განსხვავება - ძლიერი ლიგანდი სუსტი ლიგანდის წინააღმდეგ
ლიგანდი არის ატომი, იონი ან მოლეკულა, რომელიც აძლევს ან იზიარებს მის ორ ელექტრონს ცენტრალურ ატომთან ან იონთან საკოორდინატო კოვალენტური ბმის მეშვეობით. ლიგანდების კონცეფცია განხილულია კოორდინაციის ქიმიის ქვეშ. ლიგანდები არის ქიმიური სახეობები, რომლებიც მონაწილეობენ ლითონის იონებთან კომპლექსების წარმოქმნაში. აქედან გამომდინარე, ისინი ასევე ცნობილია, როგორც კომპლექსური აგენტები. ლიგანდები შეიძლება იყოს მონოდენტური, ორმხრივი, სამკუთხედი და ა.შ. დენტიურობა არის ლიგანდში არსებული დონორთა ჯგუფების რაოდენობა. მონოდენტატი ნიშნავს, რომ ლიგანდს აქვს მხოლოდ ერთი დონორი ჯგუფი. Bidentate ნიშნავს, რომ მას აქვს ორი დონორი ჯგუფი თითო ლიგანდის მოლეკულაზე.არსებობს ლიგანდების ორი ძირითადი ტიპი, რომლებიც კატეგორიზებულია კრისტალური ველის თეორიის საფუძველზე; ძლიერი ლიგანდები (ან ძლიერი ველის ლიგანდები) და სუსტი ლიგანდები (ან სუსტი ველის ლიგანდები). ძლიერ ლიგანდებსა და სუსტ ლიგანდებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ორბიტალების გაყოფა ძლიერ ველის ლიგანდთან შეკავშირების შემდეგ იწვევს უფრო მაღალ განსხვავებას ენერგიის უფრო მაღალი და დაბალი დონის ორბიტალებს შორის, ხოლო ორბიტალების გაყოფა სუსტი ველის ლიგანდთან შეკავშირების შემდეგ იწვევს დაბალ განსხვავებას. უმაღლესი და ქვედა ენერგიის დონის ორბიტალებს შორის.
რა არის კრისტალური ველის თეორია?
კრისტალების ველის თეორია შეიძლება შეფასდეს, როგორც მოდელი, რომელიც შექმნილია იმისთვის, რომ ახსნას ელექტრონის ორბიტალების (ჩვეულებრივ d ან f ორბიტალების) დეგენერაციების (თანაბარი ენერგიის ელექტრონულ გარსები) რღვევა გარემომცველი სტატიკური ელექტრული ველის გამო. ანიონი ან ანიონები (ან ლიგანდები). ეს თეორია ხშირად გამოიყენება გარდამავალი ლითონის იონების კომპლექსების ქცევის საჩვენებლად. ამ თეორიას შეუძლია ახსნას მაგნიტური თვისებები, საკოორდინაციო კომპლექსების ფერები, ჰიდრატაციის ენთალპიები და ა.შ.
თეორია:
მეტალის იონსა და ლიგანდებს შორის ურთიერთქმედება არის დადებითი მუხტის მქონე ლითონის იონის მიზიდულობის შედეგი და ლიგანდის დაუწყვილებელი ელექტრონების უარყოფითი მუხტი. ეს თეორია ძირითადად ეფუძნება ხუთ დეგენერირებულ ელექტრონის ორბიტალში მომხდარ ცვლილებებს (ლითონის ატომს აქვს ხუთი d ორბიტალი). როდესაც ლიგანდი უახლოვდება ლითონის იონს, დაუწყვილებელი ელექტრონები უფრო ახლოს არიან ზოგიერთ d ორბიტალთან, ვიდრე ლითონის იონის სხვა d ორბიტალებთან. ეს იწვევს დეგენერაციის დაკარგვას. ასევე, d ორბიტალებში ელექტრონები მოგერიებენ ლიგანდის ელექტრონებს (რადგან ორივე უარყოფითი დამუხტულია). აქედან გამომდინარე, d ორბიტალებს, რომლებიც უფრო ახლოს არიან ლიგანდთან, აქვთ მაღალი ენერგია, ვიდრე სხვა d ორბიტალებს. ეს იწვევს d ორბიტალების დაყოფას მაღალენერგიულ d ორბიტალებად და დაბალი ენერგიის d ორბიტალებად, ენერგიის საფუძველზე.
ამ გაყოფაზე მოქმედი რამდენიმე ფაქტორი არის; ლითონის იონის ბუნება, ლითონის იონის დაჟანგვის მდგომარეობა, ლიგანდების განლაგება ცენტრალური ლითონის იონის გარშემო და ლიგანდების ბუნება.ამ d ორბიტალების ენერგიაზე დაფუძნებული გაყოფის შემდეგ, განსხვავება მაღალი და დაბალი ენერგიის d ორბიტალებს შორის ცნობილია, როგორც კრისტალური ველის გაყოფის პარამეტრი (∆ოქტ რვაადარული კომპლექსებისთვის).
სურათი 01: დაყოფის ნიმუში ოქტაედრულ კომპლექსებში
გაყოფის ნიმუში: ვინაიდან არსებობს ხუთი d ორბიტალი, გაყოფა ხდება 2:3 თანაფარდობით. ოქტაედრულ კომპლექსებში ორი ორბიტალი იმყოფება მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე (ერთობლივად ცნობილია როგორც "მაგ."), ხოლო სამი ორბიტალი არის ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე (ერთობლივად ცნობილია როგორც t2g). ტეტრაედრულ კომპლექსებში პირიქით ხდება; სამი ორბიტალი არის უფრო მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე, ორი კი ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე.
რა არის ძლიერი ლიგანდი?
ძლიერი ლიგანდი ან ძლიერი ველის ლიგანდი არის ლიგანდი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს უფრო მაღალი კრისტალური ველის გაყოფა.ეს ნიშნავს, რომ ძლიერი ველის ლიგანდის შეერთება იწვევს უფრო მაღალ განსხვავებას ენერგიის მაღალი და დაბალი დონის ორბიტალებს შორის. მაგალითები მოიცავს CN– (ციანიდის ლიგანდები), NO2–– (ნიტრო ლიგანდი) და CO (კარბონილი ლიგანდები).
სურათი 02: დაბალი ბრუნვის გაყოფა
ამ ლიგანდებთან კომპლექსების ფორმირებისას, თავდაპირველად, ქვედა ენერგიის ორბიტალები (t2g) მთლიანად ივსება ელექტრონებით, სანამ ავსებენ სხვა მაღალი ენერგიის დონის ორბიტალებს (მაგ.). ამ გზით წარმოქმნილ კომპლექსებს ეწოდება "დაბალი სპინის კომპლექსები"..
რა არის სუსტი ლიგანდი?
სუსტი ლიგანდი ან სუსტი ველის ლიგანდი არის ლიგანდი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ქვედა კრისტალური ველის გაყოფა. ეს ნიშნავს, რომ სუსტი ველის ლიგანდის შეერთება იწვევს უფრო დაბალ განსხვავებას ენერგიის მაღალი და დაბალი დონის ორბიტალებს შორის.
სურათი 3: მაღალი ბრუნვის გაყოფა
ამ შემთხვევაში, ვინაიდან ორბიტალურ დონეს შორის დაბალი სხვაობა იწვევს ელექტრონებს შორის უკუგდებას ამ ენერგეტიკულ დონეზე, უფრო მაღალი ენერგიის ორბიტალები შეიძლება ადვილად შეივსოს ელექტრონებით დაბალი ენერგიის ორბიტალებთან შედარებით. ამ ლიგანდებთან წარმოქმნილ კომპლექსებს უწოდებენ "მაღალი სპინის კომპლექსებს". სუსტი ველის ლიგანდების მაგალითებია: I– (იოდიდური ლიგანდი), Br– (ბრომიდული ლიგანდი) და ა.შ.
რა განსხვავებაა ძლიერ ლიგანდსა და სუსტ ლიგანდს შორის?
ძლიერი ლიგანდი სუსტი ლიგანდის წინააღმდეგ |
|
| ძლიერი ლიგანდი ან ძლიერი ველის ლიგანდი არის ლიგანდი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს უფრო მაღალი კრისტალური ველის გაყოფა. | სუსტი ლიგანდი ან სუსტი ველის ლიგანდი არის ლიგანდი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ქვედა კრისტალური ველის გაყოფა. |
| თეორია | |
| ძლიერი ველის ლიგანდის შეკავშირების შემდეგ გაყოფა იწვევს უფრო მაღალ განსხვავებას ენერგიის უფრო მაღალი და დაბალი დონის ორბიტალებს შორის. | ორბიტალების გაყოფა სუსტი ველის ლიგანდის შებოჭვის შემდეგ იწვევს უფრო დაბალ განსხვავებას უმაღლესი და ქვედა ენერგიის დონის ორბიტალებს შორის. |
| კატეგორია | |
| ძლიერი ველის ლიგანდებით წარმოქმნილ კომპლექსებს უწოდებენ "დაბალი სპინის კომპლექსებს". | სუსტი ველის ლიგანტებით წარმოქმნილ კომპლექსებს უწოდებენ "მაღალი სპინის კომპლექსებს". |
რეზიუმე – ძლიერი ლიგანდი სუსტი ლიგანდის წინააღმდეგ
ძლიერი ლიგანდები და სუსტი ლიგანდები არის ანიონები ან მოლეკულები, რომლებიც იწვევენ ლითონის იონის d ორბიტალების დაყოფას ორ ენერგეტიკულ დონეზე.განსხვავება ძლიერ ლიგანდებსა და სუსტ ლიგანდებს შორის არის ის, რომ გაყოფა ძლიერი ველის ლიგანდის შებოჭვის შემდეგ იწვევს უფრო მაღალ განსხვავებას უფრო მაღალი და დაბალი ენერგეტიკული დონის ორბიტალებს შორის, ხოლო ორბიტალების გაყოფა სუსტი ველის ლიგანდის შეკავშირების შემდეგ იწვევს დაბალ განსხვავებას უფრო მაღალ და ქვედას შორის. ენერგიის დონის ორბიტალები.
