Параметр расщепления Δ зависит от размеров центрального иона, его заряда, электронной конфигурации и от природы лиганда. Экспериментально его определяют по спектрам поглощения комплексных соединений. Возбуждение электрона с нижнего уровня на верхний сопровождается поглощением энергии и появлением в спектре полосы, максимум которой соответствует энергии расщепления Δ. Значение Δ обычно выражают в волновых числах ν = 1/λ см–1. Большинство значений Δ лежит в пределах о 10000 до 30000 см–1. (1 см–1 соответствует энергии E = hνc = 6,26∙10–34∙3∙1010∙1 = 2,0∙10–23 Дж = 11,96 Дж∙моль–1 = 1,25∙10–4 эВ) В ряду 3d-, 4d-, 5d-элементов при прочих равных условиях Δ увеличивается от периода к периоду на 30–35 %. Например, для [Co(NH3)6]3+ Δ = 23000 см–1, для [Rh(NH3)6]3+ Δ = 34000 см–1, для [Ir(NH3)6]3+ Δ = 41000 см–1. Величина Δ возрастает при переходе от комплексов двухрядных ионов 3d-элементов к трехрядным. Так для [Fe(H2O)6]2+ и [Fe(H2O)6]3+ значения Δ равны соответственно 10400 см–1 и 13700 см–1. Из спектроскопических измерений была найдена последовательность расположения лигандов по возрастанию их влияния на величину расщепления Δ, называемая спектрохимическим рядом лигандов [2]:
I- < Br- < SCN- « Cl- < F- < OH- « ONO- < C2O42- < OH2 < NCS- < ЭДТА4- < Py « NH3 < En < NO2- < ДМГ < CN- < CO.
Некоторые лиганды (роданид, нитрит) имеют два варианта присоединения и потому два места в ряду.
В октаэдрических комплексах, образуемых ионами с электронными конфигурациями d4, d5, d6, d7, возможно различное размещение электронов – либо высоко-, либо низкоспиновое в зависимости от параметра расщепления Δ и энергии спаривания P. Последняя определяется как разность энергий межэлектронного взаимодействия низкоспиновой (НС) и высокоспиновой (ВС) конфигураций, деленная на число спаривающихся электронов, и приводится в справочниках. Очевидно, что низкоспиновое состояние реализуется тогда, когда P < Δ, а высокоспиновое – когда P > Δ. Сведения о некоторых свойствах комплексов d-элементов представлены в таблице 1[1].
Таблица 1.
Электронная конфигурация координ. иона |
Ион-комплексообразователь |
P, см–1 |
Лиганды |
Δ, см–1 |
Электр. конфигурация октаэдр. иона |
Спиновое состояние |
d4 |
Cr2+ |
23500 |
H2O |
13900 |
|
BC |
Mn3+ |
28000 |
H2O |
21000 |
|
BC | |
d5 |
Mn2+ |
25200 |
H2O |
7800 |
|
BC |
Fe3+ |
30000 |
H2O |
13700 |
|
BC | |
d6 |
Fe2+ |
17700 |
H2O |
10400 |
|
BC |
17700 |
CN– |
33000 |
|
HC | ||
Co3+ |
21000 |
F– |
1300 |
|
BC | |
21000 |
NH3 |
23000 |
|
HC | ||
d7 |
Co2+ |
22500 |
H2O |
10100 |
|
BC |
Методика проведения потенциометрического титрования.
Рассмотрим процесс
потенциометрического титрования сильной кислоты раствором сильной щелочи. ...
Белки и аминокислоты
Белки – это биологические полимеры, состоящие из аминокислот. Ни один из существующих живых организмов – от вирусов до растений и животных – не может существовать без белка. Правда, ...