Differenza tra forte ligando e debole ligando
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Differenza chiave: forte ligando vs Ligand debole
Un ligando è un atomo, uno ione o una 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 sotto chimica di coordinamento. I ligandi sono specie chimiche che sono coinvolte nella formazione di complessi con ioni metallici. Quindi, sono anche noti come agenti complessanti. I ligandi possono essere monodentati, bidentati, tridentati, ecc. Basati sulla denticità del ligando. La denticità 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 di donatori per una molecola di ligando. Esistono due tipi principali di ligandi classificati in base alla teoria del campo cristallino; ligandi forti (o forti ligandi di campo) e ligandi deboli (o ligandi di campo deboli). Il differenza fondamentale tra forti ligandi e leganti deboli è quello la divisione degli orbitali dopo il legame con un ligando di campo forte causa una maggiore differenza tra gli orbitali di livello più alto e più basso mentre la divisione degli orbitali dopo il legame con un ligando debole causa una minore differenza tra gli orbitali di livello più alto e più basso.
CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la teoria dei campi di cristallo
3. Cos'è il forte ligando
4. Cos'è il Ligand debole
5. Confronto affiancato - Ligando forte vs Ligando debole in forma tabulare
6. Sommario
Cos'è la teoria dei campi di cristallo?
La teoria del campo dei cristalli può essere descritta come un modello progettato per spiegare la rottura di degenerazioni (gusci elettronici di uguale energia) di orbitali elettronici (di solito orbitali d or f) a causa del campo elettrico statico prodotto da anioni o anioni circostanti (o leganti). Questa teoria viene spesso utilizzata per dimostrare il comportamento dei complessi 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 avvenuti in cinque orbiti elettronici degenerati (un atomo di metallo ha cinque orbitali). Quando un ligando si avvicina allo ione metallico, gli elettroni spaiati sono più vicini ad alcuni orbitali di quelli di altri orbitali dello ione metallico. Ciò causa una perdita di degenerazione. E anche, gli elettroni negli orbitali d respingono gli elettroni del ligando (perché entrambi sono carichi negativi). Quindi gli orbitali che sono più vicini al ligando hanno un'energia elevata rispetto a quella di altri orbitali. Questo si traduce nella scissione degli orbitali in orbitali ad alta energia e in orbite a bassa energia, basati sull'energia.
Alcuni fattori che influenzano questa divisione sono; natura dello ione metallico, lo stato di ossidazione dello ione metallico, la disposizione dei ligandi attorno allo ione metallico centrale e la natura dei ligandi. Dopo la scissione di questi orbitali a base di energia, la differenza tra gli orbitali ad alta e bassa energia d è nota come parametro di divisione del campo cristallino (Δottobre per complessi ottaedrici).
Figura 01: Schema di divisione in 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 (noto collettivamente come 'per esempio'), e tre orbitali sono nel livello di energia più basso (collettivamente noto 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 il forte ligando?
Un ligando forte o un ligando di campo forte è un ligando che può provocare una divisione del campo cristallino più alta. Ciò significa che il legame di un forte ligando di campo causa una maggiore differenza tra gli orbitali di livello superiore e inferiore. Gli esempi includono CN- (ligandi di cianuro), NO2- (nitro ligando) e CO (leganti carbonilici).
Figura 02: bassa spaccatura
Nella formazione di complessi con questi ligandi, all'inizio, gli orbitali di energia inferiore (t2g) sono completamente pieni di elettroni prima di essere riempiti con altri orbitali ad alto livello di energia (es.). I complessi formati in questo modo sono chiamati "complessi a basso spin".
Cos'è il Ligand 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 provoca una differenza inferiore tra gli orbitali di livello superiore e inferiore.
Figura 3: High Spin Splitting
In questo caso, poiché la bassa differenza tra i due livelli orbitali causa repulsioni tra gli elettroni in quei livelli di energia, gli orbitali a più alta energia possono essere facilmente riempiti con elettroni se confrontati con quelli in orbitali a bassa energia. I complessi formati con questi ligandi sono chiamati "complessi ad alto spin". Esempi di ligandi di campo deboli includono I- (ligando ioduro), fr- (lombruro di bromuro), ecc.
Qual è la differenza tra Strong Ligand e Wig Ligand?
Ligand forte vs Ligand debole | |
| Un ligando forte o un ligando di campo forte è un ligando che può provocare una divisione del campo cristallino più alta. | 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 aver legato un forte ligando di campo causa una maggiore differenza tra gli orbitali di livello superiore e inferiore. | La divisione degli orbitali dopo il legame con un ligando di campo debole provoca una differenza inferiore tra gli orbitali a livello energetico più alti e più bassi. |
| Categoria | |
| I complessi formati con forti ligandi di campo sono chiamati "complessi a basso spin". | I complessi formati con ligandi di campo deboli sono chiamati "complessi ad alto spin". |
Sommario - Ligand forte vs Ligand debole
Ligandi forti e ligandi deboli sono anioni o molecole che causano la divisione di orbitali di uno ione metallico in due livelli di energia. La differenza tra ligandi forti e ligandi deboli è che la scissione dopo aver legato un forte ligando di campo causa una maggiore differenza tra gli orbitali di livello superiore e inferiore mentre la scissione degli orbitali dopo il legame con un ligando debole causa una differenza inferiore tra il più alto e il più basso orbitali a livello energetico.
Riferimento:
1. Helmenstine, Anne Marie, D. "Ligand Definition." ThoughtCo, 11 febbraio 2017. Disponibile qui
2. "Ligandi". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 19 gen. 2018. Disponibile qui
3. Gli editori di Encyclopædia Britannica. "Ligand". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 12 agosto 2010. Disponibile qui
Cortesia dell'immagine:
1. "Divisione in campo cristallino ottaedrico" con utente Wikipedia inglese YanA, (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
2.'CFT-Low Spin Splitting Diagram-Vector'By Offnfopt, (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
3.'CFT-High Spin Splitting Diagram-Vector'By Offnfopt, immagine di riferimento creata da YanA - Opera propria (Public Domain) tramite Commons Wikimedia
