[무기화학실험 A+ 보장] Synthesis of [Co(NH3)4CO3]NO3 & [Co(NH3)5Cl]Cl2 예비보고서

소개

"[무기화학실험 A+ 보장] Synthesis of [Co(NH3)4CO3]NO3 & [Co(NH3)5Cl]Cl2 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 시약 및 기구
4. 실험방법
5. MSDS 요약정보

본문내용

2. 실험목적
Co(Ⅲ)의 6배위 팔면체 착물의 특징을 통해 리간드 치환반응에 대해 이해하고 [Co(NH3)4CO3]NO3와 [Co(NH3)5Cl]Cl2의 합성을 통해 각 반응의 메커니즘 및 속도론을 이해 후, 각 생성물의 확인 방법을 알아본다.

3. 실험원리
1) d-오비탈(d-orbital)
주양자수 n=3부터 나타나는 오비탈로 각운동량을 결정하는 방위양자수 l이 2이고 방향을 결정하는 자기양자수 m이 다른 5개의 궤도(0, ±1, ±2)가 존재한다. d오비탈 역시 s, p 오비탈처럼 주양자수 n값이 커질수록 전체 원자모형이 커지며 n>3인 오비탈은 마디로 인해서 복잡한 확률 분포 양상을 보인다.
정전기와 같은 외부장이 있으면 일반적으로 축퇴도가 없어지고 에너지적으로 분열한다. 전이금속 중 내부 d궤도가 전자로 완전히 채워져 있지 않은 금속군은 고립전자쌍이 있는 리간드와 착이온을 형성한다.

2) 결정장 이론(Crystal-field theory)
결정장이란 결정성이 있는 원자, 이온, 분자상에서 정전기적 힘에 의한 장을 말한다. 결정장 이론은 결정장 안에서 금속 이온의 전자 구조를 설명하는 이론으로, 점전하를 바탕으로 설명하고 있다.
금속의 d-오비탈의 에너지는 모두 같으며 이를 축퇴되었다고 표현한다. 하지만 정전기장에서는 d-오비탈의 에너지는 나눠져 축퇴도가 감소할 수 있다. 즉 금속 이온의 d-오비탈이 리간드가 제공하는 6개 전자쌍들이 만드는 팔면체 정전기장에 놓여 있을 때, d-오비탈의 전자들이 정전기장에 의해 반발된다. 이 가운데 대칭을 가지는, 오비탈은 리간드의 전자쌍들과 같은 축 상에서 상호작용하므로 오비탈의 에너지가 올라간다. 그러나 리간드의 전자쌍 사이에 위치한 ,,오비탈( 대칭)들은 정전기장에 의해 덜 영향을 받아 에너지 준위가 상대적으로 낮아진다. 이때 두 그룹의 에너지 준위 차이는 (또는 10Dq)라고 표시한다.
이러한 이론은 배위 화합물에서 발견되는 d-오비탈의 갈라짐(d-orbital splitting)을 확인하는 간단한 방법이면서, 이 방법을 이용하여 정량적인 계산도 가능하다. 다섯 개의 d-오비탈의 평균 에너지에 비하여 오비탈은 0.4만큼 낮은 에너지 상태에 있고, 오비탈은 0.6만큼 높은 상태에 있다. 즉, 3개의 오비탈은 -1.2의 에너지를 가지고, 2개의 오비탈은 +1.2를 가진다.

참고자료

· 없음