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なぜNO3が弱いフィールドリガンドなのですか?

硝酸塩(no₃⁻)は、金属イオンとの相互作用が比較的弱いため、弱いフィールドリガンドと見なされます 。その理由は次のとおりです。

* 電荷分布: no₃⁻の負電荷は分子全体にわたって非局在化され、局所電荷を持つリガンドと比較して金属イオンの静電引力が弱くなります。

* 大きなサイズ: no₃⁻は比較的大きなリガンドであり、リガンドと金属イオンの間に距離が大きくなり、静電相互作用がさらに弱まります。

* 強いドナー原子の欠如: no₃⁻の酸素原子は潜在的なドナー原子ですが、ハロゲン化物やアミンなどの他のリガンドと比較して強いドナーではありません。

弱いフィールドリガンド挙動の結果:

* 高スピン錯体: 弱いフィールドリガンドは、高スピン複合体を促進する傾向があります。つまり、金属イオンのD軌道の電子は、ペアになる前に異なる軌道を占有します。これは、D軌道間のエネルギーの差が小さいため、異なる軌道に電子を追加する方が簡単なためです。

* 小さなクリスタルフィールド分割: リガンドと金属イオンの間の弱い相互作用により、結晶磁場が小さくなります(δ)。これは、D軌道間のエネルギーの差が小さいことを意味します。

例:

* [fe(no₃)₆]³⁻は、noが弱いフィールドリガンドであるため、多数の対応のない電子を備えた高スピン複合体です。

強力なフィールドリガンドとのコントラスト:

シアン化物(CN⁻)や一酸化炭素(CO)などの強力なフィールドリガンドは、金属イオンとのより強い相互作用を示します。これは次のとおりです。

* 低スピン錯体: D軌道の電子は、より低いエネルギーレベルでペアになる傾向があります。

* より大きなクリスタルフィールド分割: D軌道間のより大きなエネルギー差。

要約: No₃⁻は、その非局在電荷、大きなサイズ、および比較的弱いドナー原子のため、弱いフィールドリガンドです。これにより、金属イオンとの弱い相互作用が発生し、スピン錯体が高く、結晶磁場が小さいようになります。

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