北大中级无机课件-配合物的电子光谱+.pptVIP

*******************配合物的电子光谱电子光谱是一种重要的工具，可以用于研究配合物的结构和性质。配合物的电子结构中心原子配合物中金属原子或离子提供空轨道，接受配体提供的孤对电子，形成配位键。配体配体提供孤对电子，与中心原子形成配位键，一般为阴离子或含有孤对电子的中性分子。配位键配位键是由中心原子提供空轨道，配体提供孤对电子形成的共价键，具有方向性，使配合物具有特定的空间结构。稳定配合物的电子组态稳定配合物稳定配合物是指在特定条件下不易发生分解或改变的配合物。电子组态配合物的电子组态是指其中心金属离子的电子排列方式。稳定性电子组态的稳定性决定了配合物的稳定性。配合物的d电子组态中心金属离子配合物中中心金属离子是d电子组态的主要贡献者。配体配体通过与中心金属离子形成配位键，影响d电子组态。d轨道d电子占据金属离子的五个d轨道，其填充方式决定了电子组态。配合物d轨道的分裂在配位场中，金属离子的d轨道发生分裂，这是由于配体电场与中心金属离子的d电子相互作用。分裂的程度取决于配体的性质和中心金属离子的性质，以及配位数和配位几何构型。八面体配合物八面体配合物是配合化学中最常见的几何构型之一，它是由一个中心金属离子与六个配体形成的，配体围绕中心金属离子形成一个八面体结构。八面体配合物d轨道分裂图在八面体场中，五个d轨道发生分裂，形成能量较高的eg轨道和能量较低的t2g轨道。eg轨道包含dz2和dx2-y2轨道，指向配体的方向，所以与配体相互排斥更大，能量更高。t2g轨道包含dxy,dxz和dyz轨道，它们指向配体之间的空间，所以与配体相互排斥较小，能量较低。八面体配合物的电子跃迁1d-d跃迁d电子从低能级轨道跃迁到高能级轨道2电荷转移跃迁电子从配体跃迁到金属离子，或反之3配体间跃迁配体电子在配体本身的能级之间跃迁正八面体配合物的电子光谱1d-d跃迁涉及中心金属离子d轨道间的电子跃迁，吸收光谱呈现弱吸收带。2电荷跃迁涉及配体到金属或金属到配体的电子跃迁，吸收光谱呈现强吸收带。3配体场强度决定电子跃迁所需的能量，影响吸收光谱的波长和强度。十四面体配合物四面体结构中心金属离子与四个配体形成的结构常见例子例如：[ZnCl4]2-,[CuCl4]2-正十四面体配合物d轨道分裂图在正十四面体配合物中，金属离子的五个d轨道分裂成三个能级。两个d轨道能量较高，形成**e**能级。三个d轨道能量较低，形成**t2**能级。e能级比t2能级高，能量差为Δt。由于e能级比t2能级高，因此正十四面体配合物通常是高自旋配合物。正十四面体配合物的电子跃迁电子跃迁从低能级d轨道到高能级d轨道的电子跃迁。跃迁类型取决于d轨道分裂的程度和电子填充情况。光谱特征跃迁产生特定波长的吸收光谱。平面四配位配合物平面四配位配合物这种配合物中中心离子与四个配体以平面四方形方式配位，形成平面结构。常见例子例如，[Ni(CN)4]2-、[PtCl4]2-等。平面四配位配合物d轨道分裂图d轨道分裂平面四配位配合物中，中心金属离子的d轨道分裂成两个能级：eg和t2g。eg能级包含dx2-y2和dz2轨道，t2g能级包含dxy，dxz，dyz轨道。能量关系在平面四配位配合物中，eg能级高于t2g能级，这种分裂是由于配体与中心金属离子之间的相互作用导致的。影响因素d轨道的分裂程度受配体种类、金属离子性质和配位数的影响。平面四配位配合物的电子跃迁1d电子跃迁在平面四配位配合物中，d电子可以从低能级d轨道跃迁到高能级d轨道，吸收特定波长的光，产生吸收光谱。2跃迁类型平面四配位配合物的电子跃迁可以是自旋允许的跃迁，也可以是自旋禁止的跃迁。3光谱特征平面四配位配合物的光谱特征可以用来确定配合物的几何构型和电子构型。高自旋和低自旋配合物高自旋电子优先占据不同的d轨道，自旋方向相同，形成高自旋态。低自旋电子优先占据相同的d轨道，自旋方向相反，形成低自旋态。高自旋和低自旋配合物的区别1电子排布高自旋配合物中，d电子尽可能占据不同的轨道，而低自旋配合物中，d电子尽可能占据相同的轨道，从而形成配对。2磁性高自旋配合物具有较强的磁性，而低自旋配合物具有较弱的磁性，甚至可能是非磁性的。3稳定性通常情况下，低自旋配合物比高自旋配合物更加稳定，因为电子配对可以使配合物更加稳定。晶体场理论的假设1中心离子与配体之间为静电相互作用配体被看作点电荷，它们与中心离子的d轨道之间产生静电排斥作用。2配体场强度配体场强度是指配体对中心