2.6-晶体场稳定化能.ppt

高 高 9300 6H2O 22500 Co2+ d7 高 低 高 低 13000 23000 6F- 6NH3 21000 Co3+ d6 d5 6H2O 23500 Cr2+ d4 观测的 推测的 高 高 13900 高 高 21000 6H2O 28000 Mn3+ 高 高 7800 6H2O 25500 Mn2+ 高 低 高 低 10400 33000 6H2O 6CN- 17000 Fe2+ 高 高 13700 6H2O 30000 Fe3+ 自旋状态 △ cm-1 配位体 P cm-1 离子 组态 表 某些八面体配位化合物的自旋状态 第三十一页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 A. 配位八面体中d 电子的排布 当△ P 时，即强场的情况下，电子尽可能占据低能的 t2g 轨道。 注意：d1, d2, d3, d8, d9和d10无高低自旋之分，仅d4,d5,d6, d7有。 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 △ eg t2g 第三十二页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 当△＜P时，即弱场的情况下，电子尽可能分占五个轨道。 △ eg t2g d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 第三十三页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 B. 四面体配位化合物中 d 电子的排布 在相同的条件下，d轨道在四面体场作用下的分裂能只是八面体作用下的4/9，这样分裂能是小于成对能。因而四面体配位化合物d 电子大多采用高自旋态排布。 四面体场中d电子的具体排布情况如下： △t e t2 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 第三十四页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 4. 配位化合物的紫外可见光谱 由于d 轨道能级有高低之分，可发生 d-d 跃迁，实验结果表明，△值的大小是在10000 cm-1 — 30000 cm-1之间，因此其频率在近紫外和可见光谱区，所以过渡金属配位化合物一般都有颜色，而颜色的变化显然与△值有关。 第三十五页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 在晶体场作用下d 轨道发生分裂，d 电子跃迁时需吸收能量。 △越大，d 电子跃迁时需吸收波长越短的光线，则其显示出波长越长的光的颜色。 △越小，d 电子跃迁时需吸收波长越长的光线，因此材料显示出波长越短的光的颜色。 第三十六页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 离子显示颜色必需条件： ａ　具有未成对的 d 电子 ｂ　△值在可见光区内 如：Sc3+　因为无 d 电子，所以无色。 Zn2+　因为 d 电子全成对，所以无色。 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 △ eg t2g 第三十七页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 d1　　　Ｔｉ（Ｈ２Ｏ)６３＋ 　　 紫红 d2　　　 Ｖ（Ｈ2Ｏ）6３＋ 绿 d3　　　Ｃｒ（Ｈ２Ｏ)６３＋ 　 紫　　 d4 Ｃｒ（Ｈ２Ｏ）６2＋ 天蓝　 第三十八页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 d5 Ｍｎ（Ｈ２Ｏ）6２＋ 血红　　 d6 Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）6２＋ 淡绿 d7 Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）6２＋ 粉红　　 d8 　 Ｎｉ（Ｈ２Ｏ）6２＋ 绿 d9 Ｃｕ（Ｈ２Ｏ）２＋ 蓝　　　 　　 第三十九页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 例 ： [Ti(H2O)6]3+在 20300 cm-1出有吸收峰 DO＝20300 cm-1 蓝绿色 互补色 淡紫色 如： [Cu(H2O)6]2+ ?o=12500cm-1(橙红区） 呈互补色：浅蓝色 [Cu(NH3)6]2+ ?o=15700cm-1(橙黄区） 呈互补色：深蓝色 例如 [Fe(H2O)6]3+ 和 [Fe(H2O)6] 2+ 的 △ 值分别为 13700cm-1 和 10400 cm-1 ，故在浓度相同时前者的颜色比后者要偏红。 第四十页，编辑于星期二：十七点 二十三分。 2.6.3 晶体场稳定化能 ( CFSE, Crystal Field Stabilization Energy) d 电子从未分裂的