「LFSE」いろんな錯体の配位子場安定化エネルギーを求める

導入

電子配置、不対電子の数、結晶場理論、結晶場分裂などから配位子場安定化エネルギー”LFSE"を求める。

[Co(NH₃)₆]³⁺

NH₃は中性だから、八面体錯体中のコバルトイオンは^＋３に荷電。

NH₃は分光化学系列の中間に位置するが、Co^3＋が^３＋電荷を持っているから、強い場である。

したがって、低スピン錯体である。

電子配置はこのようになる。

LFSEは、

[Fe(OH₂)₆]²⁺

八面体構造で、中性の H₂Oを配位子として持つから、Fe^2＋。

これは、d^６金属イオン。

H₂Oは分光化学系列において、NH₃よりも低く、金属イオンの電荷が^2＋のみだから弱い場の錯体。

よって、高スピン錯体である。

電子配置はこのようになり、不対電子を４個持つ。

LFSE は、

[Fe(CN)₆]^3-

八面体錯体で、負に荷電したCN^ーを６個配位子に含むから、鉄イオンは^３＋。

これはd^６金属イオンである。

CN^-は非常に強い配位子場配位子であるから、錯体は低スピン。

電子配置はこのようになり、１つの不対電子を持つ。

LFSEは、

[Cr(NH₃)₆]³⁺

６個の中性なNH₃を配位子に持つ八面体錯体。

Cr^3＋であるから、d^３金属イオン。

高スピンか低スピンかは、d^４〜d^７金属イオンで考えれば良い。

電子配置はこのようになる。

LFSE は、

[W(CO)₆]

COは中性だからWはそのままの八面体錯体である。

Wはd^６であり、COは非常に強い場の配位子であるから、低スピン錯体。

よって、電子配置はこのようになる。不対電子は持たない。

LFSEは、

四面体[FeCl₄]^2-

４個の負に荷電したCl^ーイオンの配位子を持つ、四面体錯体。

Fe^2＋はd^６金属イオン。

Δ_TはΔ_０よりもはるかに小さいため、すべての四面体錯体は高スピンになる。

金属イオン、配位子、金属ー配位子の距離が一定に保たれる場合、

Δ_T＝ (4/9)Δ_０

である。

電子配置はこのようになる。

LFSEは、

[Ni(CO)₄]?

中性のCO配位子は錯体の中心金属がNi^０であることを必要とする。

Ni⁰はd^１０金属原子。

幾何学的形状に関係なく、不対電子は存在しない。

また、LFSE＝０。