Kemi
Ligander
Hej
Jeg har en ting som min professor havde på en slide, som ikke giver mening for mig. Jeg har vedhæftet billede. Han snakkede om bidentate ligander og at det er dem som kan donere mere end 1 elektronpar som jeg forstod det. men hvordan kan det være H_2O når den kun kan donere e elektronpar?
Men det kan være at man skal kigge på det i sammenhæng med at metallet kan binde flere ligander? På den måde giver det mening.
Men så sagde han at der er 3 ligander og 6 atomer der donerer elektronpar? Hvordan kan det være det forstår jeg ikke. Fordi har metallet ikke brug for 13 elektroner da der skal være 10 i d-orbital og så mangler der også 3 i den forrige orbital da der er 3+
Men hvis der er 3 ligander får den jo kun 6? Eller hvad
Svar #1
06. december 2020 af Heptan
H2O er ikke en bidentat ligand, så det har du ret i.
Fordi har metallet ikke brug for 13 elektroner da der skal være 10 i d-orbital og så mangler der også 3 i den forrige orbital da der er 3+
Der er noget galt med dit argument, da der kun kan være 2 elektroner i en orbital.
Co3+ smider sine to 4s-elektroner og en 3d-elektron. Så har den 6 elektroner tilbage i 3d og ingen i 4s.
Elektronkonfiguration af Co3+: https://www.quora.com/What-is-the-electron-configuration-of-a-cobalt-3+-ion-Is-it-Ar-4s1-3d5-or-Ar-3d6
Lad være med at tænke på det som at liganderne donerer elektroner. Antallet af ligander bestemmes af, hvilken struktur (oktaeder/tetraeder/plankvadratisk) der giver den laveste energi for metallets elektronkonfiguration. Uden ligander har d-orbitalerne samme energi. Men hvis man splitter d-orbitalerne op i høj-energi og lav-energi ved hjælp af ligander, så kan man få en lavere energitilstand, ved at smide flest mulig elektroner i lav-energi orbitalerne.
Det viser sig at en oktaedrisk konfiguration af de 6 d-elektroner i Co3+ giver den laveste energi, så den skal have 6 ligander, eller 3 bidentate ligander.
Hvorvidt et metalkompleks er oktaedrisk, tetraedrisk, plankvadratisk osv kan bestemmes med Crystal Field Stabilization Energy (CFSE). Her er et eksempel: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Crystal_Field_Theory/Octahedral_vs._Tetrahedral_Geometries
De fleste overgangsmetaller er oktaedriske (3 lav-energi og 2 høj-energi). Nogle få er tetraedriske (2 lav-energi og 3 høj-energi). Osv med plankvadratiske og andre varianter.
Svar #2
07. december 2020 af Stjerneskud2016
Okay, tak for svar. Jeg tror jeg forstår det meste
Så det vil sige at ved at tegne Lewis struktur vil man ikke kunne finde ud af om der skal være bidentate ligander? Jeg tror at min professer har nævnt det i forhold til at vise at der findes forskellige slags ligander.
Noget jeg er i tvivl om er hvordan ved du at "Co3+ smider sine to 4s-elektroner og en 3d-elektron. Så har den 6 elektroner tilbage i 3d og ingen i 4s."
Jeg har fået at hvis der ikke var 3+ vil elektronkonfigurationen for Co være 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^7
Ligger d orbital ikke yderst? Hvorfor vil den så smide elektorner fra s-orbital og ikke kun fra d-orbital?
Svar #3
11. december 2020 af Heptan
#2Okay, tak for svar. Jeg tror jeg forstår det meste
Så det vil sige at ved at tegne Lewis struktur vil man ikke kunne finde ud af om der skal være bidentate ligander? Jeg tror at min professer har nævnt det i forhold til at vise at der findes forskellige slags ligander.
Lewis strukturer kan bruges til at opfylde oktetreglen for grundstoffer i 2. og 3. række. Men lewis strukturer er ikke nyttige for d-orbital overgangsmetallerne.
Noget jeg er i tvivl om er hvordan ved du at "Co3+ smider sine to 4s-elektroner og en 3d-elektron. Så har den 6 elektroner tilbage i 3d og ingen i 4s."
Jeg har fået at hvis der ikke var 3+ vil elektronkonfigurationen for Co være 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^7
Ligger d orbital ikke yderst? Hvorfor vil den så smide elektorner fra s-orbital og ikke kun fra d-orbital?
Ja det kan jeg godt forstå er forvirrende. Det skyldes at 4s og 3d ligger meget tæt i energi, og nogle gange ligger 4s højere end 3d. Det afhænger bl.a. af hvor mange protoner der er: For Ca ligger 4s under 3d, men for Sc ligger 3d under 4s. Faktisk ligger 4s højere for grundstof 21-29.
Så huskereglen med at 3d ligger over 4s er nem at huske, men ikke altid korrekt.
Skriv et svar til: Ligander
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.