Differenza chiave: legante forte vs legante debole
Un ligando è un atomo, ione o molecola che dona o condivide due dei suoi elettroni attraverso un legame covalente coordinato con un atomo o ione centrale. Il concetto di ligandi è discusso in chimica di coordinazione. I ligandi sono specie chimiche coinvolte nella formazione di complessi con ioni metallici. Quindi, sono anche conosciuti come agenti complessanti. I ligandi possono essere monodentati, bidentati, tridentati, ecc. In base alla denticità del ligando. La autenticità è il numero di gruppi di donatori presenti in un ligando. Monodentato significa che il ligando ha un solo gruppo di donatori. Bidentato significa che ha due gruppi donatori per una molecola ligando. Esistono due tipi principali di ligandi classificati in base alla teoria del campo cristallino; ligandi forti (o ligandi di campo forti) e ligandi deboli (o ligandi di campo deboli). La differenza chiave tra ligandi forti e ligandi deboli è che la divisione degli orbitali dopo il legame a un ligando di campo forte provoca una differenza maggiore tra gli orbitali a livello di energia superiore e inferiore mentre la divisione degli orbitali dopo il legame a un ligando di campo debole causa una differenza inferiore tra gli orbitali del livello di energia superiore e inferiore.
CONTENUTI
1. Panoramica e differenza chiave
2. Che cos'è la teoria del campo cristallino
3. Che cos'è il legante forte
4. Che cos'è il legante debole
5. Confronto affiancato - Legante forte vs legante debole in forma tabulare
6. Riepilogo
Cos'è la teoria del campo di cristallo?
La teoria del campo dei cristalli può essere descritta come un modello progettato per spiegare la rottura delle degenerazioni (gusci di elettroni di uguale energia) degli orbitali elettronici (solitamente orbitali do f) a causa del campo elettrico statico prodotto da uno o più anioni circostanti (o ligandi). Questa teoria viene spesso utilizzata per dimostrare il comportamento dei complessi di ioni di metalli di transizione. Questa teoria può spiegare le proprietà magnetiche, i colori dei complessi di coordinazione, le entalpie di idratazione, ecc.
Teoria:
L'interazione tra lo ione metallico e i ligandi è il risultato dell'attrazione tra lo ione metallico con una carica positiva e la carica negativa degli elettroni spaiati del ligando. Questa teoria si basa principalmente sui cambiamenti che si verificano in cinque orbitali elettronici degenerati (un atomo di metallo ha cinque orbitali d). Quando un ligando si avvicina allo ione metallico, gli elettroni spaiati sono più vicini ad alcuni orbitali d rispetto a quelli di altri orbitali d dello ione metallico. Ciò causa una perdita di degenerazione. Inoltre, gli elettroni negli orbitali d respingono gli elettroni del ligando (perché entrambi hanno carica negativa). Quindi gli orbitali d che sono più vicini al ligando hanno un'energia elevata rispetto a quella degli altri orbitali d. Ciò si traduce nella divisione degli orbitali d in orbitali d ad alta energia e orbitali d a bassa energia, in base all'energia.
Alcuni fattori che influenzano questa divisione sono; natura dello ione metallico, stato di ossidazione dello ione metallico, disposizione dei ligandi attorno allo ione metallico centrale e natura dei ligandi. Dopo la divisione di questi orbitali d in base all'energia, la differenza tra gli orbitali d ad alta e bassa energia è nota come parametro di divisione del campo cristallino (∆ ott per complessi ottaedrici).
Figura 01: modello di divisione nei complessi ottaedrici
Schema di divisione: poiché ci sono cinque orbitali d, la divisione avviene in un rapporto di 2: 3. Nei complessi ottaedrici, due orbitali sono nel livello di alta energia (noti collettivamente come "eg") e tre orbitali sono nel livello di energia inferiore (noti collettivamente come t2g). Nei complessi tetraedrici accade il contrario; tre orbitali sono nel livello di energia più alto e due nel livello di energia più basso.
Cos'è Strong Ligand?
Un ligando forte o un ligando di campo forte è un ligando che può provocare una maggiore divisione del campo cristallino. Ciò significa che il legame di un forte ligando di campo provoca una maggiore differenza tra gli orbitali del livello di energia superiore e inferiore. Gli esempi includono CN - (leganti di cianuro), NO 2 - (legante nitro) e CO (leganti carbonilici).
Figura 02: Low Spin Splitting
Nella formazione di complessi con questi ligandi, inizialmente, gli orbitali a bassa energia (t2g) sono completamente riempiti di elettroni prima di riempirsi di qualsiasi altro orbitale ad alto livello di energia (ad esempio). I complessi formati in questo modo sono chiamati "complessi a basso spin".
Cos'è il legante debole?
Un ligando debole o un ligando di campo debole è un ligando che può provocare una divisione del campo cristallino inferiore. Ciò significa che il legame di un ligando di campo debole causa una differenza inferiore tra gli orbitali del livello di energia superiore e inferiore.
Figura 3: High Spin Splitting
In questo caso, poiché la bassa differenza tra i due livelli orbitali provoca repulsioni tra gli elettroni in quei livelli di energia, gli orbitali a più alta energia possono essere facilmente riempiti di elettroni rispetto a quelli negli orbitali a bassa energia. I complessi formati con questi ligandi sono chiamati "complessi ad alto spin". Esempi di ligandi di campo debole includono I - (legante ioduro), Br - (legante bromuro), ecc.
Qual è la differenza tra legante forte e legante debole?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Legante forte vs legante debole |
|
| Un ligando forte o un ligando di campo forte è un ligando che può provocare una maggiore divisione del campo cristallino. | Un ligando debole o un ligando di campo debole è un ligando che può provocare una divisione del campo cristallino inferiore. |
| Teoria | |
| La divisione dopo il legame di un forte ligando di campo causa una maggiore differenza tra gli orbitali del livello di energia superiore e inferiore. | La divisione degli orbitali dopo il legame di un ligando di campo debole causa una differenza inferiore tra gli orbitali a livello di energia superiore e inferiore. |
| Categoria | |
| I complessi formati con forti leganti di campo sono chiamati "complessi a basso spin". | I complessi formati con ligandi di campo deboli sono chiamati "complessi ad alto spin". |
Riepilogo: legante forte vs legante debole
I ligandi forti e i ligandi deboli sono anioni o molecole che causano la scissione degli orbitali d di uno ione metallico in due livelli di energia. La differenza tra ligandi forti e ligandi deboli è che la divisione dopo il legame di un ligando di campo forte causa una differenza maggiore tra gli orbitali a livello di energia superiore e inferiore mentre la divisione degli orbitali dopo il legame di un ligando di campo debole causa una differenza inferiore tra il superiore e il minore orbitali a livello di energia.
