결정장 이론(Crystal field theory) 레폿 BC

결정장 이론(Crystal field theory) 레폿
 

[목차]
 

        (1) 원자가 결합론의 한계

        (2) 결정장론

        (3) 결정장 분리 에너지(crystal field splitting energy : Δ0)

        (4) 높은 스핀과 낮은 스핀 착물

        (5) 전이금속 착물의 가시광선 스펙트럼

        (6) 자기적 성질

        (7) 결정장 이론의 결점

(6) 자기적 성질

① 상자기성(paramagnetism) : d궤도함수의 에너지 분열은 리간드가 원자나 이온에 접근할 때 일어난다. Δ0가 작으면 전자들은 경미한 에너지차를 무시, 5개의 궤도함수에 1개의 전자가 채워질 때까지 쌍을 이루지 않는다. 그러므로 Δ0가 작은 착물은 쌍을 이루지 않은 전자를 더 많이 가질려는 경향(high spin) 이 있고, 따라서 자기성이 커지려는 경향이 있게 된다.
즉, 착물의 자기적 성질은 에너지 분열에 크게 의존한다.

(7) 결정장 이론의 결점

① 분광화학적 계열의 순서를 완전히 설명하지 못한다.
② NH3나 CO와 같은 중성 리간드가 F-와 같이 음전하를 띠는 리간드보다 오히려 더 큰 결정장 분리를 일으킨다.
③ 따라서 배위 화합물에서의 결합은 완전한 이온성이 아니며 결정장 이론의 가정과 어긋난다.
④ 결정장 이론은 배위를 이온적인면 뿐만 아니라 공유적인 면도 동시에 고려 하는 쪽으로 수정되어야 한다.

예제) (1) 결정장론으로 Co(H2O)62+착이온의 d전자 분포를 논하고 쌍을 이루지 않는 전자는 각각 몇 개인가 ?

(2) 착이온 [CoF6]3-는 상자기성인 반면 [Co(NH3)6]3+는 반자기성이다. 이 두 팔면체 착이온의 d전자 배치를 결정하라.

해설) 1) Co2+ 전자배치는 [Ar] 3d7 이다.
↾ ↾ ↾
⇅ ⇅ ↾ ⇅ ⇅ ⇅
high-spin low-spin
Co(H2O)62+ 는 높은 스핀 착물로 쌍을 이루지 않은 전자가 3개 있고 낮은 스핀 착물 은 1개가 있다.

 

  
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