Spectral interpretation of vanadium complexes (Tanabe-Sugano diagram) 실험보고서

소개

"Spectral interpretation of vanadium complexes (Tanabe-Sugano diagram)"에 대한 실험보고서입니다.
제가 진행했었던 실험사진과 plot한 그래프 자료도 포함되어 있습니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
1) Vanadium의 산화상태
2) Hexaaquavanadium(3) ->팔면체 d2금속 착물
3) Determining the ground state
4) Tanabe-sugano diagrams
5) 선택 규칙 (selection rule)
6) 파수
7) Tanabe-sugano그래프의 해석
8) Jahn-teller distortion

4. 시약 및 기구
1) 시약
2) 기구

5. 실험 방법
1) NH4VO3준비
2) Zn/Hg amalgam 준비
3) 합성1 : [VO(H2O)5]2+
4) 합성2 : [V(H2O)6]2+
5) 합성3 : [V(H2O)6]3+ uv-vis 확인
6) 합성4 : [VO(acac)2] uv-vis 확인

6. 실험 결과
1) 모든 바나듐 착물의 색을 확인하고,사진 첨부하기
2) [V(H2O)6]3+와 [VO(acac)2] 의UV 스펙트럼 그래프를 그리고 각 피크의 x축 위치 기록하기 (x축 단위는 파수로 고치기)
3) [V(H2O)6]3+의 UV그래프 값을 이용하여 Tanabe Sugano diagram에 대입해 B와 ΔO값 계산하기 (모든 계산과정과 결과를 첨부할 것)+Tanabe Sugano diagram도 첨부
4) [VO(acac)2]의 피크가 나타나는 이유는 무엇인가?

7. 고찰

본문내용

2) Hexaaquavanadium(3) ->팔면체 d2금속 착물
- Vanadium 3가 양이온을 띄며 때문에 팔면체 d2금속 착물을 형성한다.
- Mo diagram을 보면 바닥 상태에서 2개의 홀전자를 가지며 항 기호를 나타내면 스핀이 2개라 총 스핀 항 기호가 3이 된다.
- 최대 궤도함수 각운동량은 3T의 바닥상태 항기호를 가지게 된다.
- 또 2가지의 바닥상태 항기호를 가지게 되는데,직접 UV를 찍어보면 3개의 전이가 나타난다.
 이 이유는 모든 전자배치가 동등한 상태는 아니므로 축태된d오비탈이 존재하기 때문이다.

3) Determining the ground state
- d2 V3+ free ion은 5개의 term symbol을 가진다.
 1G, 3F, 1D, 3P, 1S
- Free ion의 가장 낮은 에너지상태는 hund’s rule에 의해 결정된다.
(1) 바닥 상태는 가장 높은 스핀 다중도를 가진다.
(2) 같은 스핀 다중도를 가질 경우, microstate의 수가 더 많은 것이 바닥상태이다.
(3) 훈트 규칙
① 주어진 전자 배열에 대하여, 가장 큰 겹침 수를 갖는 전자 배치가 가장 낮은 에너지를 갖는다.(최대 겹침수의 법칙)
② 주어진 겹침수에 대하여 총 궤도 각운동량 양자수가 가장 클 때 가장 낮은 에너지를 갖는다.
③ 주어진 전자 배열에 대하여 한 원자에서 최외각부껍질(subshell)이 절반 이하로 채워졌을 때 총 각운동량 양자수 J가 가장 작은 에너지 준위가 가장 낮은 에너지를 갖는다. 만일 절반보다 많이 채워졌을 때는J가 가장 큰 경우가 가장 낮은 에너지 준위이다.

4) Tanabe-sugano diagrams
리간드의 갈라짐에 따른 전이들을 나타낸 그래프,배위 화합물의 전자 스펙트럼을 해석할 때 유용한 상관 도표이다.
- 배위 화학에서 배위 화합물의 UV, 가시광선 및 IR 스펙트럼의흡수를 예측하는 데 사용된다.
- LFSE의 갈라짐 에너지인 10Dq의 값을 근사화하는데 사용할 수 있다.

참고자료

· 없음