北大中级无机课件-配合物的电子光谱+.pptVIP

*******************配合物的电子光谱配合物电子光谱研究在无机化学中具有重要意义，可以帮助我们理解配合物的结构、性质和反应性。利用紫外可见光谱和X射线光电子能谱等技术，我们可以分析配合物的电子跃迁和电子结构。引言电子光谱电磁辐射与物质相互作用，产生吸收或发射现象，形成光谱。研究电子跃迁，帮助理解物质结构、性质及反应。配合物过渡金属离子与配体结合形成的化合物，具有丰富的电子结构和光谱性质。研究方向探讨配合物的电子光谱与结构、性质之间的关系，了解电子跃迁规律，预测配合物的反应活性。配合物的电子跃迁电子跃迁类型配合物中的电子跃迁主要包括d-d跃迁、电荷转移跃迁和配体到金属跃迁。跃迁条件电子跃迁必须满足能级差和跃迁选择规则，才能发生跃迁并被观察到。光谱特征配合物的电子跃迁会产生吸收光谱，通过分析光谱可以了解配合物的结构和性质。跃迁类型d-d跃迁是金属离子中心原子的d电子在不同能级之间的跃迁，电荷转移跃迁则是电子从配体转移到金属离子或反之。配合物的能级分裂过渡金属离子的d轨道在配位场作用下发生能级分裂，形成不同的能级。这取决于配位体和中心金属离子的性质，以及配合物的几何构型。能级分裂的大小用Δ表示，它反映了配位场强度。Δ值越大，配位场越强。八面体平面正方四面体eg*（高能级）dx2-y2，dz2（高能级）e（高能级）t2g（低能级）dxy，dxz，dyz（低能级）t2（低能级）简单配合物的电子光谱简单配合物是指仅含一个中心金属离子和一个配体类型的配合物。简单配合物的电子光谱可以通过紫外-可见光谱仪测量，分析其吸收光谱可以得到配合物的电子能级信息，并推断其几何构型和配位场强度等信息。例如，[Co(NH3)6]3+配合物在可见光区呈现黄色，其电子跃迁发生在1A1g→1T1g和1A1g→1T2g之间，表明其为八面体结构，且配位场强度较高。八面体配合物八面体配合物是过渡金属配合物中常见的一种几何构型。这种构型中，金属离子位于八面体的中心，周围被六个配体包围，形成一个正八面体形状。由于配位体的性质和金属离子的电子构型，八面体配合物会呈现出各种各样的光谱特征。平面正方配合物结构特征中心金属离子位于平面的中心，周围连接着四个配体，形成一个正方形平面结构。常见例子例如，铂(II)配合物[PtCl4]2-和镍(II)配合物[Ni(CN)4]2-都是平面正方配合物。光谱特征平面正方配合物在电子光谱上表现出独特的特征，例如强烈的d-d跃迁。平面四配位配合物结构平面四配位配合物中的金属离子位于四个配体的中心，形成一个平面结构。这种几何构型通常发生在过渡金属离子中，例如铂、钯和镍。d轨道分裂平面四配位配合物中，d轨道的分裂模式与八面体配合物不同，由于平面结构中的配体排布，导致dx2-y2轨道能量最高，而dz2轨道能量最低。例子常见的平面四配位配合物包括铂(II)的二氨基二氯合铂(II)和镍(II)的四氰合镍(II)离子。四面体配合物四面体配合物是常见的配合物类型，具有四个配位原子与中心金属离子配位，形成四面体结构。四面体配合物中，中心金属离子位于四面体的中心，四个配位原子位于四面体的顶点，中心金属离子与四个配位原子之间的键角为109.5°。四面体配合物的电子能级分裂与八面体配合物不同，因为四面体配合物缺少中心对称性，导致d轨道的分裂模式不同。电子光谱解释配合物的几何构型1能级分裂配合物的电子光谱会显示出金属离子的d轨道能级分裂情况。2跃迁类型不同几何构型的配合物会有不同类型的电子跃迁，例如八面体配合物会有d-d跃迁。3光谱特征根据跃迁类型和能级分裂，可以推断出配合物的几何构型。4结构分析电子光谱可以用来确定配合物的几何构型，例如确定是平面正方形还是四面体。配合物的吸收光谱配合物的吸收光谱是指配合物对不同波长的光进行吸收的强度随波长变化的曲线。它可以用来研究配合物的结构、性质、电子结构等信息。吸收光谱的形状和强度由配合物的结构和电子结构决定。例如，配合物的配位场强度、配位数、配体类型、金属离子的氧化态和自旋态都会影响其吸收光谱。200纳米紫外-可见光谱仪400纳米吸收峰600纳米最大吸收800纳米摩尔吸收系数配合物的激发态1激发态的定义当配合物吸收光子后，电子从基态跃迁到更高能级，形成激发态。激发态是配合物处于不稳定状态，会迅速衰变回基态。2激发态的类型单重激发态三重激发态3激发态的寿命激发态的寿命通常很短，从纳秒到毫秒不等。激发态的寿命会影响配合物的荧光和磷光性质。配合物的发射光谱发射光谱是指当物质受到光照或其他能量激发