[무기화학실험]Cu(II) complex에 미치는 배위 자장 강도의 영향

소개

Cu(Ⅱ) complex에서 5가지 리간드의 종류에 따른 흡수파장의 차이를 UV 장치를 이용하여 측정하고 설명할 수 있다.
Cu(H2O)5(NH3)2+, Cu(H2O)4(NH3)22+, Cu(H2O)3(NH3)32+, Cu(H2O)2(NH3)42+, Cu(H2O)(NH3)52+

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
(1) 구리의 전자전이
(2) Jahn-Teller effect
(3) 리간드의 성질
(4) Δ의 크기에 영향을 미치는 인자
(5) 리간드장 이론(Ligand Field Theory)
(6) 결정장 이론(Crystal Field Theory)
(7) 결정장 분리 에너지(crystal field splitting energy : )
(8) 결정화 안정화에너지(crystal field stabilization energy, CFSE)
(9) 자기적 특성 : 높은 스핀과 낮은 스핀 착물
(10) 분광광도계 측정원리

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 방법

5. 주의 사항

6. 실험 결과

7. 토의 사항

8. 참고 문헌

본문내용

Cu(Ⅱ) complex에 미치는 배위 자장 강도의 영향
1. 실험 목적
(1) Cu(Ⅱ) complex에 미치는 배위자장 강도의 영향에 대해 설명할 수 있다.
(2) Cu(Ⅱ) complex에서 리간드의 종류에 따른 흡수파장의 차이를 UV 장치를 이용하여 측정하고 설명할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
전이금속 배위화합물에서 색깔은 스펙트럼의 가시광 영역의 흡수와 방출에 기인한다. 스펙트럼의 이 부분에 상당하는 광은 낮은 에너지 준위로부터 높은 에너지 준위로 d-전자 여기를 일으킨다. 이 때 나타나는 것을 전자 흡수스펙트럼이라고 한다. 실온에서 대부분의 원자와 분자는 기저상태에 존재한다. 원자 혹은 분자가 전자기 복사선과 상호작용을 할 때 원자 또는 분자는 에너지를 흡수하여 여기상태로 된다. 이런 에너지 흡수는 분자 구조와 입사광의 파장에 따라 변한다. 이처럼 흡수가 파장에 따라 변하는 방법을 흡수스펙트럼이라고 한다.
(1) 구리의 전자전이
Cu(Ⅱ) 이온을 포함하는 수용액의 가시스펙트럼은 한 개의 비대칭적인 넓은 대로써 나타난다. 이것은 정팔면체 착이온 [Cu(H2O)6]2+ 에 있어서 (t2g)6(eg)3 → (t2g)5(eg)4의 전자 전이에 기인하는 것이다. 여기에 암모니아를 가하면 물 분자는 암모이나 분자로 치환되어 [Cu(H2O)n(NH3)6-n]2+ (n = 1～6)의 착이온이 생성된다. 암모니아 분자는 물보다 더 강한 배위자장을 미치므로 물 대신 암모니아 분자가 축차적으로 치환되어 감에 따라 용액의 빛깔은 더욱 단파장 쪽으로 이동하게 된다.

참고자료

· (1) Inorganic Chemistry 3ed Miessler, Donald A. Tarr『Chapter 11 Coordination chemistry III : Electronic Spectra』
· (2) Inorganic Chemistry 2nd Ed. by Catherine E. Housecroft, 『Chapter 20 : d-Block chemistry: coordination complexes』