무기화학실험 세미나자료 [Co(NH3)4CO3]NO3 and [Co(NH3)5Cl]Cl2 Synthesis

목차

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본문내용

실험 목적
- Octahedral complex의 치환반응을 이해한다.
- [Co(NH3)4CO3]NO3과 [Co(NH3)5Cl]Cl2의 합성을 통해 각 반응의 메커니즘 및 속도론과 배위화합물의 리간드 교환반응을 이해하고, 각 생성물의 확인 방법을 알아본다.

실험원리
1. 결정장 이론(crystal-field theory)
: 고체 상태의 d 금속 이온 스펙트럼을 분석해서 나온 이론으로, 원시적이긴 하지만 착물의 전자 구조를 직선적으로 설명하는 이론이다. d 궤도함수 에너지가 그룹별로 갈라지는 것을 토대로하며, 이러한 갈라짐을 사용하여 착물의 광학 스펙트럼, 열역학적 안정도, 자기적 성질을 설명한다.

- 리간드 : 점전하 또는 점 쌍극자로 간주, 중심 금속 이온의 d 궤도함수 전자와 반발함.
- 결정장 안정화 에너지(CFSE) : 결정장 분열에 의해 전자를 배치했을 때 그것에 비해 낮아지는 에너지
- Strong field : 낮은 스핀 상태, 전자의 pairing energy < 10Dq
- Weak field : 높은 스핀 상태, 전자의 pairing energy > 10Dq

<그림 중략>

- 전이금속의 5개의 d orbital의 전자와 리간드의 반발상호 작용 (구형장)
- 전이금속의 d orbital의 축퇴 제거로 결정장 분열 (팔면체장)

1) Oh (정팔면체) 구조
- 6개의 리간드가 중심 이온 주위에 대칭적으로 축에 놓여 있다면, 리간드들이 중심 이온 가까이에 접근함에 따라 금속이온과 리간드들 사이의 정전기적 인력 때문에 전체 계의 에너지는 낮아진다.
- 축에 가장 큰 전자 밀도를 갖는 d, d의 두 오비탈은 좌표축 사이에 가장 큰 전자 밀도를 갖 는 dxy, dyz, dzx 오비탈들보다 리간드로부터 더 큰 정전기적 반발을 받는다.
- 리간드의 존재 때문에 d오비탈들은 더 높은 에너지를 갖는 eg오비탈과 더 낮은 에너지를 갖는 t2g 오비탈로 갈라지게 된다.
- 갈라지는 정도의 크기는 결정장 갈라짐 파리미터 △o로 표시하며, 착이온의 흡수 스펙트럼으로부터 실험값을 산출할 수 있다.

참고자료

· 없음