配位场理论和配合物的电子光谱课件.ppt
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- 关 键 词:
- 配位场 理论 配合 电子 光谱 课件
- 资源描述:
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1、2022-11-14配位场理论和配合物的电子光谱03配位场理论和配合物配位场理论和配合物的电子光谱的电子光谱配位场理论和配合物的电子光谱一一.d d 轨道在配位场中的能级分裂轨道在配位场中的能级分裂影响影响分裂能的因素:分裂能的因素:1010DqDqf fligand ligand g gionion1.1.配位场的强度配位场的强度,配体配体,光谱化学系列光谱化学系列I I Br Br S S2 2 SCN SCN Cl Cl NO NO3 3 F F OH OH oxox2 2 H H2 2O O NCS NCS CH CH3 3CNCN NH NH3 3 en en dipy dipy p
2、hen phen NO NO2 2 PR PR3 3 CN CN CO CO2.2.金属离子金属离子M Mn+n+,n,n越大越大,分裂能越大分裂能越大配位场理论和配合物的电子光谱3.3.周期数越高周期数越高,分裂能越大分裂能越大,Pt,Pt2+2+,Ni,Ni2+2+4.4.不同的配位场中不同的配位场中:平面四方平面四方 八面体八面体 四面体四面体 PtClPtCl4 42 2(D4h)(D4h)NiClNiCl4 42 2(Td)(Td)Ni(CN)Ni(CN)4 422(D4h)(D4h)(6(6周期周期)(4)(4周期周期)Cl(Cl(弱弱)CN)CN(强强)配位场理论和配合物的电子光
3、谱八面体场八面体场 O O=10Dq=10Dq四面体场四面体场 T T=4/9=4/9 O Od5,High spin(弱场弱场)d5,low spin(强场强场)配位场理论和配合物的电子光谱立方体场立方体场 四面体场四面体场 球形场球形场 八面体场八面体场 四方畸变四方畸变 平面四方场平面四方场 Oh Td Oh D4h D4h 配位场理论和配合物的电子光谱部分部分d4d7组态组态ML6配合物的电子自旋状态配合物的电子自旋状态dnMP/cm 1L o/cm 1自旋状态自旋状态计算计算实验实验d4Cr2+Mn3+23,50028,000H2OH2O13,90021,000HSHSHSHSd5M
4、n2+Fe3+25,50030,000H2OH2O7,800 13,700HSHSHSHSd6Fe2+Co3+17,600 21,000H2OCN F NH310,40033,00013,00023,000HSLSHSLSHSLSHSLSd7Co2+22,500H2O9,300HSHS配位场理论和配合物的电子光谱二二.O O大小的表征大小的表征电子光谱(或电子光谱,紫电子光谱(或电子光谱,紫外可见光谱)外可见光谱)1.1.单电子的近似的配合物光谱单电子的近似的配合物光谱定性判断定性判断:ligand 显色显色 吸收颜色吸收颜色 O O excitationexcitationCu(NH3)42
5、+强场强场 紫色紫色 黄色黄色 大大 Cu(OH2)4 42+2+弱场弱场 蓝色蓝色 橙色橙色 小小 Cr(NH3)63+强场强场 橙色橙色 蓝色蓝色 大大Cr(OH2)63+弱场弱场 紫色紫色 黄色黄色 小小 grounground d只考虑配位场作用只考虑配位场作用,不考虑不考虑d d电子之间的相互作用电子之间的相互作用 O O的能级范围在紫外可见区域,的能级范围在紫外可见区域,d d区元素的配合物有色区元素的配合物有色.配位场理论和配合物的电子光谱吸收光谱颜色和显示的颜色(补色)吸收光谱颜色和显示的颜色(补色)配位场理论和配合物的电子光谱配位场理论和配合物的电子光谱CrL6的吸收光谱的吸
6、收光谱 (a)Cr(en)33+(b)Cr(ox)33(c)CrF63 d轨道能级分裂轨道能级分裂:v d d 电子的相互作用电子的相互作用v d轨道与配体轨道与配体L相互作相互作用用配位场理论和配合物的电子光谱弱场方法弱场方法:首先考虑首先考虑d d 电子的相互作用电子的相互作用,再考虑再考虑 d电子与电子与L相相互作用互作用2.自由离子光谱项自由离子光谱项(term)(多电子作用多电子作用)d d 电子的相互作用使电子的相互作用使d轨道分裂为不同能级轨道分裂为不同能级,即不同的光即不同的光谱项。谱项。(用谱学方法得到用谱学方法得到)例如例如:电子组态电子组态d 1,l=2,ml=2,1,0
7、,电子的自旋取向,电子的自旋取向ms可分别为可分别为 1/2,因此,因此共有共有10种排列方式,种排列方式,配位场理论和配合物的电子光谱在无外场的情况下,这在无外场的情况下,这10种排列的能量是简并的,用种排列的能量是简并的,用2D表表示,示,D称为光谱项称为光谱项(term)。光谱项的通式为:。光谱项的通式为:2S1L L为各个电子轨道角动量的矢量和为各个电子轨道角动量的矢量和 Ll1+l2+l3+L0,1,2,3,4,5.,光谱项光谱项 S,P,D,F,G,H(2S1):自旋多重态自旋多重态(spin multiplicity),S为总自旋为总自旋(2S1)(2L1)多重性因子多重性因子配
8、位场理论和配合物的电子光谱两个不成对电子两个不成对电子,(2S+1)=3,三三重态重态(triplet);3L一个未成对电子一个未成对电子,(2S+1)2 二二重态重态(doublet);2L无未成对电子,无未成对电子,(2S+1)1 单单重态重态(singlet)1L配位场理论和配合物的电子光谱例例:d 2组态组态:ml=+2 +1 0 1 2 ms=1/2,45种可能的排列种可能的排列(微状态微状态)配位场理论和配合物的电子光谱配位场理论和配合物的电子光谱ML=4,3,2,1,0MS=0(2S+1)(2L+1)=9ML=3,2,1,0MS=1,0(2S+1)(2L+1)=21配位场理论和配
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