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内側軌道複合体と外側軌道複合体の違い

主な違い - 内側と外側の軌道複合体

配位錯体は、異なる原子または原子団に囲まれた中心原子またはイオンで構成される分子構造です。中心原子はしばしば遷移金属原子です。周囲の原子または基は配位子と呼ばれます。これらの配位子は、配位共有結合を介して中心原子に結合しています。これらの結合は、配位子の s および p 分子軌道と金属原子の d 原子軌道の間に形成されます。原子価結合理論によれば、金属原子の原子軌道は、結合を形成する前に混成を受けます。このハイブリダイゼーション パターンに基づく配位複合体には、内軌道複合体と外軌道複合体の 2 種類があります。これらの名前は、金属原子の s および p 軌道の位置に対する d 軌道の位置に従って付けられます。内側軌道錯体と外側軌道錯体の主な違いは、内側軌道錯体の中心金属原子の原子軌道の混成には内殻 d 軌道が含まれるのに対し、外側軌道錯体の中心金属原子の原子軌道の混成はということです。最外殻の d 軌道を含みます。

対象となる主な分野

1.内軌道複合体とは
– 定義、構造の説明
2.外軌道複合体とは
– 定義、構造の説明
3.内軌道複合体と外軌道複合体の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:配位共有結合、配位錯体、ハイブリダイゼーション、内部軌道錯体、配位子、軌道、外部軌道錯体、遷移金属、原子価結合理論

内軌道複合体とは

内軌道錯体は、内殻の d 軌道と外殻の s、p 軌道を含む原子軌道の混成を持つ中心金属原子から構成される配位化合物です。言い換えれば、これらの錯体の中心金属原子は、原子軌道の混成に内殻 d 軌道を使用します。したがって、これらの d 軌道は、s および p 軌道よりも低いエネルギー準位にあります。

内部軌道錯体における金属原子の最も一般的な混成は dsp です。ただし、dsp など、他のハイブリダイゼーションも存在する可能性があります。内軌道複合体の形成を理解するために例を考えてみましょう.

[Co(NH3 )6 ] 複雑

コバルト (Co) の電子配置は [Ar]3d4s です。

NH3 以降 配位子は電荷を持たないため、Co 原子の酸化状態は +3 でなければなりません。

Co の電子配置は [Ar]3d です。

6 つの配位子 (NH3 )、6 つの原子軌道が混成する必要があります。したがって、3d 軌道のうち 2 つが 1 つの 4s 軌道と 3 つの 4p 軌道と混成します。

混成に関与する d 軌道は電子殻 3 にあり、s および p 軌道は電子殻 4 にあるため、この金属原子と形成される配位錯体は内軌道複合体と呼ばれます。オレンジ色の矢印は、6 つのリガンドから供与された 6 つの孤立電子対を示しています。

外軌道複合体とは

外軌道錯体は、最外殻から s、p、d 軌道を含む原子軌道が混成した中心金属原子から構成される配位化合物です。ここでは、ハイブリダイゼーションに関与するすべての原子軌道が同じエネルギー準位にあります。この混成に関与する d 軌道は s 軌道と p 軌道の外側にあるため、これらの金属原子から形成される錯体は外軌道錯体と呼ばれます。

このタイプの複合体で観察できる最も一般的なハイブリダイゼーションは spd.これは、以下に示す例を使用して説明できます。

[CoF6 ] 複雑 は調整複合体です。

コバルト (Co) の電子配置は [Ar]3d4s です。

1 つの F 原子の電荷は -1 です。したがって、複合体全体の電荷のバランスを取るには、Co 原子の酸化状態を +3 にする必要があります。

Co の電子配置は [Ar]3d です。

配位共有結合を形成するために、4s 軌道、3 つの 4p 軌道、および 2 つの 4d 軌道がハイブリッド化されます。

混成には 4s、4p、4d 軌道が関与するため、フッ化物イオンからの孤立電子対がこれらの混成軌道に充満します。 d 軌道は s 軌道と p 軌道の外側にあるため、これらの金属原子から形成される錯体は外軌道錯体と呼ばれます。

内軌道複合体と外軌道複合体の違い

定義

内軌道複合体: 内部軌道錯体は、内部d軌道を含む原子軌道の混成を受ける中心金属原子を持つ配位化合物です。

外軌道複合体: 外側軌道錯体は、最も外側の d 軌道を含む原子軌道の混成を受ける中心金属原子を持つ配位化合物です。

最も一般的なハイブリダイゼーション

内軌道複合体: 内部軌道錯体における金属原子の最も一般的な混成は dsp です。

外軌道複合体: 外部軌道錯体における金属原子の最も一般的な混成は sp d です。

エネルギーレベル

内軌道複合体: 内軌道複合体では、混成に関与する d 軌道は、s および p 軌道よりも低いエネルギー準位にあります。

外軌道複合体: 外軌道複合体では、混成に関与する d 軌道は、s および p 軌道と同じエネルギー準位にあります。

電子殻

内軌道複合体: 内部軌道錯体は、中心金属原子の混成に内部シェル d 軌道を使用する金属原子で構成されています。

外軌道複合体: 外部軌道錯体は、中心金属原子の混成に最外殻 d 軌道を使用する金属原子で構成されます。

結論

原子軌道の混成は、原子軌道の重なりによる 2 つの原子間の結合を説明するために原子価結合理論で使用される概念です。この理論は、配位錯体の結合を説明するために使用できます。ここで、中心原子の混成に使われるd軌道のエネルギー準位に応じて、配位錯体は内軌道錯体と外軌道錯体の2種類に分けられます。内側軌道錯体と外側軌道錯体の主な違いは、内側軌道錯体の中心金属原子の原子軌道の混成には内殻 d 軌道が含まれるのに対し、外側軌道錯体の中心金属原子の原子軌道の混成には最外殻が含まれることです。 d 軌道。


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