D-деңгейшесінің жіктелуін талдаңыз.

d-орбитальдардағы электрондардың орналасу ретіне орай кешенді қосылыстардың магниттік қасиеттерін түсінуге жол ашылады. d-орбитальдарда электрондардың орналасу реті олардың жіктелу энергиясы (D) мен өзара жұптасу энергиясының (р) шамасына тәуелді болады. Мұнда 2 түрлі жағдай болуы мүмкін. Біріншісі, лигандтың тудыратын өрісі әлсіз болса, жіктелу энергиясының шамасы электрондардың жіктелу энергиясынан аз болып шығады, яғни D<р. Бұл жағдайда d-орбитальдардың бәрі алдымен бір электронмен, содан соң екіншісімен толығады. Екіншісі, лигандтың тудыратын өрісі күшті болса, жіктелу энергиясының шамасы электрондардың өзара жұптасу энергиясынан асып кетеді, яғни D>р. Бұл жағдайда алдымен энергиясы төмен орбитальдар, содан соң жоғары энергиялы орбитальдар электрондармен толтырылады. Осы айтылған жағдайларға мысал ретінде үш валентті кобальттың фторокешені [CoF₆]^3- мен аммин кешенін [Co(NH₃)₆]³⁺ өзара салыстырайық. Со³⁺ ионындағы алты d-электрондарды өзара жұптастыру үшін 251 кДж/моль энергия қажет болады. Ал оның фторокешендегі жіктелу энергиясы 156 кДж/моль, амминкешендегісі 256 кДж/моль құрайды. Бұдан байқалатыны фторокешеннің жіктелу энергиясының шамасы электрондардың жұптасу энергиясынан аз, олай болса мұндағы электрондар бірден d_e және d_a орбитальдарына орналаса алады. Ал амминкешенде, керісінше жіктелу энергиясы электрондардың жұптасу энергиясынан үлкендеу, сондықтан олар d_e орбитальдарына ғана жайғасады. Фторокешеннің төрт жалқы электроны бар, ал амминкешеннің электрондарының бәрі жұптасып кеткен. Олай болса кобальтты фторокешен ионы көп спинді кешенге, ал амминкешені аз спиндіге жатады. Жалпы алғанда d-деңгейшесінің әлсіз жіктелетін лигандтарының кешендері көп спинді, ал күшті жіктелетіндері аз спинді болып келеді.

[CoF₆]^3- [Co(NH₃)₆]³⁺

123-сурет. Co³⁺ ионындағы d-электрондардың октаэдрлік фторо- және аммин кешендерінің жіктелген d-орбитальдарға таралуы

Дата добавления: 2015-07-14