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Komplexchemie Teil 4 - Kristall- und Ligandenfeldtheorie
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 61 Zeilen
- herzlich willkommen zu diesem vertiefungsvideo zum Thema Komplexchemie wir wollen uns hier mit der Kristall bzw ligantenfeldtheorie beschäftigen es geht
- also um die Bindungen im Komplex wenn wir uns die Bindung zwischen ligant und Zentralatom vorstellen möchten können wir das als Wechselwirkung zwischen den
- freien Elektronenpaaren des Liganden denn das ist ja Grundvoraussetzung eines Liganden und und leeren dorbitalen des zentralatoms vorstellen
- also wir haben hier im Grunde ein leeres dorbital hier ein ligant mit freien elektronenpar so kommt die Bindung zustande und im Oktaeder stellen wir uns
- das mit hybridorbitalen vor das wären sozusagen 6d2 SP3 hybridorbitale davon gibt's sech
- Stück so das ist im Grunde auch wenn das mit den hybridorbitalen bisschen komplizierter klingt ist das die
- einfache Art sich das vorzustellen einfach nur leeres Orbital oder hybridorbital und freies Elektrodenpaar kommt zusammen Bindung
- fertig gut die Kristall bzw legantenfeldthorie die sagt aber etwas anderes es ist hier mit dieser Theorie z. nicht möglich die Farbigkeit von
- komplexen zu erklären wir wollen uns nun mal die dorbitale genau gesagt 3D Orbitale genauer
- anschauen und das sind fünf Stück so und ich leg jetzt einfach fest wir haben ein
- Koordinatensystem hier die x-Achse hier die Y-Achse und weil wir uns im Raum befinden auch eine Z-Achse die ist aber hier sozusagen der Kamera ja kommt der
- Kamera entgegen und wir schauen uns die entsprechenden die fünf 3D Orbitale an wir haben als erstes das sogenannte 3D
- XY Orbital bei der bei dem die Orbital Lappen sozusagen hier genau zwischen die Achsen zeigen sieht also so aus in XY Ebene
- 3D XY dann haben wir als nächstes ein 3dxz Orbital das ist hier der Fall wenn ja sich diese Orbitale in der XZ
- Ebene befinden hat die gleiche Form aber bei einer
- anderen Achse also 3dxz und es folgt das
- 3dyz das mir gerade Modell runter gefallen aber das ist nicht so schlimm also es folgt das 3dyz Orbital also das gleiche im Grün
- aber mit Y in der yzebene 3 dy Z sieht also so aus gut dann folgt
- das Orbital das direkt das sich ebenfalls in XY Ebene befindet aber mit den orbitalen direkt auf den Achsen das ist
- das 3 D x² - y² Orbital und zu guter Letzt haben wir noch das 3dz Orbital das hat so eine Form
- hier das befindet sich hier direkt in zrichtung und das schreibe ich mal hier auf diese Seite also 3dz Quadrat sieht so aus das sind also
- unsere fünf dorbitale gut dieses Modell der Kristall und ligantenfeldtheorie das beruht im
- Grunde auf elektrostatischer Abstoßung heißt also wenn sich hier irgendwelche liganten annähern kommt es zu einer Abstoßung zu
- einer Änderung der Energieniveaus und wie das ausschaut das sehen wir jetzt im Folgenden wir haben
- fünf D
- Orbitale nun könnten die in ein kugelsymmetrisches ligantenfeld kommen elektrostatische Abstoßung erfahren das hieß einfach nur dass ich diese fünf
- Orbitale gleichmäßig anheben wir wollen jetzt aber ja das ganze in so einem gerichteten ligantenfeld haben heißt
- also unsere liganten mit freien elektr kommen nun auf die Orbitale zugesaust und wir sehen klar
- wenn ich das hier ebenso halte wie mit der Achse dass hier beim 3D X qur- Y qur die leganden hier hier hier und hier
- Auftreffen also genau hier wechselwiken das dass da also eine große Abstoßung existiert und das bedeutet dass
- das energetisch höher ist also das x²- Y Quadrat Energieniveau befindet sich
- jetzt hier oben und das gleiche auch bei diesen liganten hier in zrichtung da haben wir das 3dz qu Orbital mit dem wirkt und demzufolge wird auch hier die
- Energie angehoben also 3 oder nur DZ qu so bei den anderen orbitalen ist es nun so dass der Angriff hier erfolgt
- oder hier erfolgt und hier erfolgt dass die wechselwirken auf jeden Fall nicht so stark ist demzufolge werden diese
- Energieniveaus abgesenkt und befinden sich alle drei auf diesem Niveau und das ist das dxy DXZ und
- DZ Orbital was wir nun also gesehen haben ist eine Aufspaltung die x² Y qur und Z
- Quadrat Orbitale wurden angehoben die restlichen drei wurden abgesenkt so diese Orbitale bezeichnet man als e g
- die sind entartet also das bedeutet im Grunde entartet und das sind die t2g Orbitale das bedeutet auch entartet aber eben Triplet oder Tripel
- entartet als nichts anderes als dass hier drei Energieniveaus auf ja gleicher Höhe sozusagen sind und hier zwei okay dann haben wir hier zwischen
- diesen Energieniveaus eine energii differfferenz und die bezeichnen wir als Delta
- 0 dieses Delta n0 diese Energiedifferenz die ist Abhängig sowohl von den liiganden als auch vom Zentralatom und ja das ist so eine
- Energiedifferenz die diese Elektronen hier überwinden können also ein Elektron kann von hier nach hier springen beispielsweise durch
- Lichtenergie und da dieses Delta 0 hier klar definiert ist heißt das auch hier werden ganz bestimmte Wellenlängen absorbiert die eben zur Anregung von
- Elektronen nötig sind und das ist eine Erklärung für die Farbigkeit von komplexen
- wenn wir jetzt die liganten ändern dann ändert sich hier an der Art der Aufspaltung nichts aber Delta 0 ändert sich und demzufolge
- ändert sich auch sehr wahrscheinlich die Farbe des entstehenden m ja
- komplexes so und dann können wir noch unterscheiden zwischen high Spin und Low Spin komplexen und wir wissen es gibt eine Spin paarungsenergie wenn hier
- sozusagen jeweils ein wenn sich hier jeweils ein Elektron im Orbital befindet und wir müssen ein nächstes
- verbauen dann gibt es nun die Möglichkeit dass wir das entweder hier mit hineinpacken da müssen wir Energie aufwenden oder es kommt hier oben hin
- und wenn die spinparungsenergie größer ist als diese Energiedifferenz dann wird es hier oben hineingebaut und dann erhalten wir
- sogenannte highpin komplexe und die haben viele ungepaarte Elektronen also highpinomplexe
- heißt viele ungepaarte Elektronen und das heißt wir haben einen hohen
- Paramagnetismus das aber nur am Rande ich denke das wichtigste bei den komplexen selbst ist erst einmal dass man diese Aufspaltung
- dort verstanden hat eben indem sich die liganten ja genau in Richtung der orbitallappen annähern oder eben nicht
- und ja weiterin wichtig ist dass man damit eben aufgrund dieser Energie Aufspaltung die Farbigkeit von komplexen erklären kann
- das soll es eigentlich auch hier schon zur ligantenfelltheorie oder kristallfeldtheorie gewesen sein das
- ganze ist natürlich auch möglich für andere Geometrien also andere komplexstrukturen z.B für pheder oder quadratisch planare komplexe das
- möchte ich jetzt aber eigentlich nicht in dieses Video mit einbauen das kann bei Bedarf dann noch wiederholt werden oder in einem weiteren Video verfilmt
- werden gut ich hoffe es war halbwegs verständlich für fragen Kommentare Anregung steht wie immer auf alteso.de die Kommentarfunktion zur
- Verfügung die natürlich auch gerne genutzt werden darf gut ich bedanke mich fürs zuschauen und ja auf
- Wiedersehen
Zum Nachlesen
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