KE05 kompleksi-ionit

Question 1

siirtymämetallien tyypillisiä ominaisuuksia

Answer 1

• voivat esiintyä yhdisteissään useilla eri hapetusluvuilla ja muodostaa ioneja, joilla on eri varaus
• muodostavat värillisiä yhdisteitä
• muodostavat kompleksiyhdisteitä, joiden väri vaihtelee
• useat hyviä katalyyttejä

Question 2

mistä kompleksi muodostuu?

Answer 2

keskusatomista ja sitä ympäröivistä ligandeista

Question 3

miten ligandit ovat kiinnittyneet keskusatomiin?

Answer 3

koordinaatiosidoksilla

Question 4

koordinaatiosidos

Answer 4

kovalenttinen sidos, jossa sidoksen elektronipari on peräisin kokonaan toiselta sidoksen muodostavalta atomilta.

Question 5

koordinaatioluku

Answer 5

ligandien määrä keskusatomin ympärillä. tavallisimmat koordinaatioluvut ovat 6 tai 4

Question 6

mistä 3d-orbitaalien splittautuminen johtuu?

Answer 6

“vapaassa” siirtymämetalli-ionissa kaikilla 3d-orbitaaleilla olevilla elektroneilla on sama energia. kuvitteellisesti kuuden ligandin elektronipari lähestyy keskusmetallia koordinaattiakseleita pitkin. vaikka keskusmetalli-ioni on positiivinen, jossain vaiheessa metallin 3d-orbitaaleilla olevat elektronit ja ligandin elektronit alkavat hylkiä toisiaan. tällöin 3d-orbitaalien energia muuttuu. 3d-orbitaalit ovat symmetrialtaan erilaisia, joten ne jakautuvat eli splittautuvat kahdeksi eri energiseksi orbitaalijoukoksi.

Question 7

mistä siirtymämetalli-ionien kompleksien värit johtuvat?

Answer 7

elektronien siirtymisestä jakautuneelta d-orbitaalilta toiselle. kaikilla värillisiä yhdisteitä muodostavilla metalli-ioneilla on osittain täyttyneet d-orbitaalit. d-orbitaalien splittautumisen seurauksena elektronit voivat siirtyä eri energiseltä d-orbitaalilta toiselle eli virittyä. virittymiseen tarvittava energia on näkyvän valon aallonpituusalueella. kun elektronien virittymiseen tarvittava energia absorboituu aineeseen, määräytyy yhdisteen väri sen mukaan mikä osa valosta menee aineen läpi. jos yhdiste absorboi punaoranssia valoa, sen väri on sinivihreä

Question 8

mitä jos d-orbitaalit ovat tyhjiä tai täynnä?

Answer 8

yhdiste on väritön

Question 9

mitkä neljä päätekijää vaikuttavat d-orbitaalien väliseen energiaeroon ja siten yhdisteen väriin?

Answer 9

• keskusmetalli
• metalli-ionin varaus
• ligandi (pienemmät ligandit pääsevät yleensä lähemmäs keskusmetallia, jolloin ligandin ja d-orbitaalien elektronien välinen hylkimisvoima kasvaa. tämä johtaa suurempaan energiaeroon d-orbitaalien välillä, jolloin yhdiste absorboi suurempienergistä (pienempi aallonpituus) valoa.
  -ligandien lukumäärä ja kompleksin muoto