Crystal-field theory 결정장이론&Ligand-field theory 리간드장 이론

소개

Crystal-field theory 결정장이론&Ligand-field theory 리간드장 이론
설명과 내용

목차

1. Crystal-field theory
2. Octahedral Complex
3. 리간드장 안정화 에너지
4. Tetrahedral complex
5. Square planar crystal field
6. Ligand-field theory
7. Jahn-Teller Effect (or Distortion)

본문내용

Crystal-field theory
대부분의 화학자들이 연구중인 valence-bond model의 대안으로 여겨지는 결정장이론은 John Van Vleck, Leslie Orgel등의 물리학자들이 연구중에 있다. 이 이론은 결정 속의 이온의 원자가 궤도에너지에 인접한 이온의 전기장이 미치는 영향을 기술한다.

d 금속 착물의 전자 구조를 설명하는데 두 가지 이론이 있는데,
1. 고체 상태의 d 금속 이온 스펙트럼을 분석해서 나온 결정장 이론이다.
2. 분자 궤도 함수 이론에서 나온 리간드장 이론이다. 결정장 이론에서 리간드의 고립 전자쌍은 음의 점전하로 간주하며 중심 금속 이온의 d 궤도함수 전자와 반발한다.
결정장 이론은 d 궤도함수 에너지가 그룹별로 갈라지는 것을 토대로 하며, 이러한 갈라짐의 에너지크기를 △o로 표현하고 이를 통해 착물의 광학 스펙트럼, 열역학적 안정도, 그리고 자기적 특성뿐 아니라 색상변화에도 영향을 끼침을 확인할 수 있다.

Octahedral Complex
팔면체 결정장에서 d 궤도함수는 낮은 에너지의 삼중으로 축퇴된 한 벌의 궤도함수(t2g)
와 높은 에너지의 이중으로 축퇴된 한 벌의 궤도함수(eg )로 나눌 수 있다.
이 높은 에너지 궤도함수(eg)와 낮은 에너지 궤도함수(t2g)간의 차이를 Ligand-Field Spli
tting Parameter(△o)로 나타낸다.
d-orbitals이 나뉘면서 이중 축퇴된 eg 궤도함수 아래에 삼중 축퇴된 t2g 궤도함수가 놓이는 에너지 준위 도표 다음 표와 같이 나타낼 수 있고, 두 그룹의 궤도함수 차이를 전에 언급했듯이, 리간드장 갈라짐 파라미터 △o라고 부른다. Spherical environment에 해당하는 에너지 준위는 도표에서 중심선으로 나타내며 두 개의 eg 궤도함수는 중심으로부터 3/5△o만큼 높은에너지를 갖고 세 개의 t2g 궤도함수는 2/5△o만큼 기준에 낮다.

참고자료

· 없음