Anorganik Kimyada Elektronik Spektrumlar ve Terim Sembolleri
Geçiş metali komplekslerinin elektronik spektrumları, serbest iyon terim sembolleri ve bunların bir ligand alanında yarılması aracılığıyla yorumlanmakta olup, Orgel ve Tanabe–Sugano diyagramları ile özetlenmektedir.
Tanım
Anorganik kimyada elektronik spektrumlar ve terim sembolleri, geçiş metali komplekslerinin absorpsiyon spektrumlarının serbest iyon spektroskopik terimleri ve bir ligand alanının ortaya çıkan elektronik durumları nasıl ayırdığı ve sıraladığı açısından yorumlanmasıdır.
Kapsam
Bu konu, d-elektron komplekslerinin elektronik absorpsiyon spektrumlarını kapsamaktadır: elektron itmesinden kaynaklanan serbest iyon terimleri, bunların bir ligand alanında yarılması, d–d bant yoğunluklarını yöneten seçim kuralları (spin ve Laporte), durum enerjilerini alan gücüne karşı eşleyen Orgel ve Tanabe–Sugano diyagramları ve yük transferi geçişleri. Kristal alanı konusuna ve temsil araçlarına dayanarak, spektrumlara simetri ve ligand alanı fikirlerini uygulamaktadır.
Temel sorular
- Serbest iyon terim sembolleri bir d-elektron konfigürasyonundan nasıl ortaya çıkmaktadır?
- Bir ligand alanı bu terimleri nasıl yarmaktadır?
- Hangi geçişlere izin verilmektedir ve d–d bantları neden zayıftır?
- Tanabe–Sugano diyagramları bir kompleksin spektrumunu nasıl atamaktadır?
Anahtar kavramlar
- Serbest iyon terim sembolleri
- Bir ligand alanında terimlerin yarılması
- Spin ve Laporte seçim kuralları
- d–d ve yük transferi geçişleri
- Orgel diyagramları
- Tanabe–Sugano diyagramları
Temel kuramlar
- Serbest iyon terimleri ve bunların yarılması
- Bir d konfigürasyonu içindeki elektron-elektron itmesi spektroskopik terimler üretmektedir; bir ligand alanında bu terimler, enerjileri alan gücüne bağlı olan durumlara simetriye göre ayrılmaktadır.
- Seçim kuralları ve bant yoğunlukları
- Spin ve Laporte (parite) seçim kuralları, d–d geçişlerini biçimsel olarak yasak ve dolayısıyla zayıf kılmaktadır; yoğunluk vibronik kuplaj yoluyla kazanılmaktadır, yük transferi geçişleri ise izinli ve yoğundur.
- Orgel ve Tanabe–Sugano diyagramları
- Orgel diyagramları terim yarılmasını nitel olarak göstermektedir ve Tanabe–Sugano diyagramları durum enerjilerini ligand alanı gücüne karşı nicel olarak çizmektedir; bu da absorpsiyon bantlarının atanmasına ve alan ile itme parametrelerinin çıkarılmasına olanak tanımaktadır.
Klinik önem
Elektronik spektrumları yorumlamak, kimyagerlerin pigmentlerde, değerli taşlarda, katalizörlerde ve metaloprotein aktif bölgelerinde bulunanlar dahil olmak üzere metal merkezlerinin geometrisini, yükseltgenme durumunu ve ligand alanı gücünü belirlemesini sağlamaktadır.
Tarihçe
Bethe ve Van Vleck'in ligand alanı teorisine dayanarak, Tanabe ve Sugano 1954'te enerji seviyesi diyagramlarını yayınlamış, Orgel ise tamamlayıcı nitel diyagramlar geliştirmiştir. Seçim kuralı analiziyle birlikte bu araçlar, geçiş metali komplekslerinin renklerini nicel yapısal bilgiye dönüştürmüştür.
Öne çıkan isimler
- Yukito Tanabe
- Satoru Sugano
- Leslie Orgel
İlgili konular
Temel eserler
- tanabe1954
- weller2018
- figgis2000
Sıkça sorulan sorular
- Komplekslerin d–d absorpsiyon bantları neden genellikle bu kadar zayıftır?
- Laporte kuralı aynı pariteye sahip orbitaller arasındaki geçişleri yasaklamakta ve spin kuralı spin değişikliklerini yasaklamaktadır, bu nedenle d–d geçişleri iki kat engellenmektedir; simetriyi anlık olarak bozan moleküler titreşimlerle kuplaj yoluyla yoğunluk kazanarak sadece zayıf bir şekilde görünmektedirler.
- Bir Tanabe–Sugano diyagramı ne yapmanızı sağlamaktadır?
- Bir d-iyonunun elektronik durumlarının enerjilerinin ligand alanı gücüyle nasıl değiştiğini göstermektedir, bu nedenle gözlemlenen absorpsiyon enerjilerinin oranlarını diyagramla eşleştirerek bantları atayabilir ve kompleksin alan yarılması ve elektron itmesi parametrelerini çıkarabilirsiniz.