ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ВСория кристалличСского поля

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ЭнСргия растСплСния комплСксного ΠΈΠΎΠ½Π°3+ А = = 238,3 ΠΊΠ”ΠΆ/моль. Какова окраска соСдинСний Ti3+ Π² Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… растворах? РСшСниС. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ dxy, dzl), dxz становятся элСктронами с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ΠΈ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ ячСйки с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ((/Π•). Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ d2 ΠΈ dx2_ 2 становятся элСктронами с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ΠΈ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ячСйки с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΉ энСргиСй (dy). ВСория кристалличСского… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ВСория кристалличСского поля (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

ВСория кристалличСского поля рассматриваСт воздСйствиС поля Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ² Π½Π° (/-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π° комплСксообразоватСля.

(/-ΠžΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΉ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚ранствС: ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΡŒ dz2 — сконцСнтрирована вдоль оси z, ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΡŒ dx2_ 2 — вдоль осСй Ρ… ΠΈ Ρƒ, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ dxy, (/, dX2 располоТСны ΠΏΠΎ Π±ΠΈΡΡΠ΅ΠΊΡ‚рисам ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ осями (рис. 6.1).

ΠžΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ Π² октаэдричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅.

Рис. 6.1. ΠžΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ Π² ΠΎΠΊΡ‚аэдричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅:

ΠΈ — d Ρ…. Π± — (/ ΠΎ ΠΎ! Π± — d…

2Π³ ' Π₯Π£

Π’ ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π΅ энСргии всСх (/-элСктронов с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня (любой ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ) ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹.

Π’ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктронными ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ (/-элСктронов комплСксообразоватСля ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄Π°ΠΌΠΈ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ силы отталкивания, приводящиС ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ энСргии (/-элСктронов.

Однако дСйствиС поля Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ² Π½Π° (/-элСктроны Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ.

НаибольшСС воздСйствиС ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ (/-элСктроны ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ d ΠΎ И (/ 2 2*.

zz Ρ…* —Ρƒ1

ЭнСргия (/-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ² становится Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ, происходит расщСплСниС ΠΈΡ… ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΉ Π½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Π”.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ d_2 ΠΈ dx_2_ 2 становятся элСктронами с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ΠΈ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ячСйки с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΉ энСргиСй (dy).

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ dxy, dzl), dxz становятся элСктронами с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ΠΈ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ ячСйки с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ энСргиСй ((/Π•).

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° энСргии расщСплСния Π” ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ рассчитана тСорСтичСски (ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°ΠΌ поглощСния комплСксного соСдинСния.

ДСйствиС поля Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ² Π½Π° ^-элСктроны.

Рис. 6.2. ДСйствиС поля Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ² Π½Π° ^-элСктроны.

Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€ поглощСния Π² ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ областях связан с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ элСктронов с ΠΎΠ΄Π½ΠΈΡ… энСргСтичСских ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅.

Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€ поглощСния (ΠΈ ΠΎΠΊΡ€Π°ΡΠΊΠ°) Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° комплСксных соСдинСний обусловлСны элСктронными ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ с d-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ энСргии (dj Π½Π° d-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΡŒ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой энСргиСй (dy).

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ опрСдСляСт Ρ†Π²Π΅Ρ‚ комплСксного соСдинСния, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ энСргия поглощСния ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚Π° свСта Π• Ρ€Π°Π²Π½Π° энСргии расщСплСния Π”.

Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ расщСплСния Π” (Π”ΠΆ/моль) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅.

ВСория кристалличСского поля.

учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ v = 1/А, Π³Π΄Π΅ N — число Авогадро (6,02 β€’ 1023 моль-1); с — ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ свСта (3 β€’ 108 ΠΌ β€’ с *); v ΠΈ X — частота ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ свСта.

ΠžΠΊΡ€Π°ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ участкам Π’Πž спСктра ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½ X, пСрСчислСнныС Π² Ρ‚Π°Π±Π». 6.3.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 63

БоотвСтствиС Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ области спСктра Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

Π¦Π²Π΅Ρ‚.

Π”Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π½ΠΌ.

Π¦Π²Π΅Ρ‚.

Π”Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π½ΠΌ.

Π€ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ.

400−424.

Π–Π΅Π»Ρ‚Ρ‹ΠΉ.

575−585.

Π“ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠΉ.

424−490.

ΠžΡ€Π°Π½ΠΆΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ.

585−647.

Π—Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ.

490−575.

ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹ΠΉ.

647−710.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ вСщСством ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ части спСктра само вСщСство оказываСтся ΠΎΠΊΡ€Π°ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π² Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ (Ρ‚Π°Π±Π». 6.4).

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 6.4

БоотвСтствиС окраски вСщСства ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ части спСктра.

ΠŸΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅ΠΌΠ°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ спСктра.

ΠžΠΊΡ€Π°ΡΠΊΠ° вСщСства.

ЀиолСтовая.

Π—Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ-ТСлтая.

Биняя.

ЖСлтая.

Голубая.

ΠžΡ€Π°Π½ΠΆΠ΅Π²Π°Ρ.

БинС-зСлСная.

ΠšΡ€Π°ΡΠ½Π°Ρ.

ЗСлСная.

ΠŸΡƒΡ€ΠΏΡƒΡ€Π½ΠΎ-фиолСтовая.

ΠšΡ€Π°ΡΠ½Π°Ρ.

ЗСлСная.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ЭнСргия растСплСния комплСксного ΠΈΠΎΠ½Π° [Ti (H20)6]3+ А = = 238,3 ΠΊΠ”ΠΆ/моль. Какова окраска соСдинСний Ti3+ Π² Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… растворах? РСшСниС.

ВСория кристалличСского поля.

ΠŸΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ свСт — Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ, Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ X = 500 Π½ΠΌ. ΠžΠΊΡ€Π°ΡΠΊΠ° ΠΏΡƒΡ€ΠΏΡƒΡ€Π½ΠΎ-фиолСтовая.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° А, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ силу создаваСмого Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄Π°ΠΌΠΈ поля, зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄ΠΎΠ².

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ