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결정장 이론
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3. 결정장 이론(Crystal field theory)
(1) 원자가 결합론의 한계
① 착물의 색깔을 설명할 수 없다.
② 정량적으로 확장하기가 어렵다.
(2) 결정장론
금속이온의 d궤도 함수의 에너지가 리간드의 전기장에 의하여 영향을 받는 과정 을 논의하는 전이금속 착물의 전자구조에 대한 모형이다.
이 이론에서 전이금속 착물의 리간드는 점전하로 취급한다. 하나의 리간드 음이온은 간단하게 하나의 음성의 점전하로 된다.
금속원자에 제공되는 전자쌍이 있는 중성분자는 분자의 이중극자의 끝을 나타 내는 부분 음전하이다. 이러한 음전하가 형성된 전기장에서 금속원자 5개의 d궤도 함수는 더 이상 같은 에너지 상태에 있지 않게 된다. 이런 접근법으로 d궤도함수 들이 몇몇 군으로 분리됨을 가정하여 이온에 있는 홀전자의 수(unpaired electrons)를 설명함으로써 착물의 스펙트롬, 안정도, 자기적 성질들을 설명한다.
(3) 결정장 분리 에너지(crystal field splitting energy : 0)
팔면체 결정장에서 외부의 전하가 5개의 3d궤도함수에 접근하면, 접근하는 전하 중 2개 또는 4개와 일직선상에 위치해있는와궤도가 가장 강하게 반발한다.
반면에 배위축들 사이에서 가장 큰 전자밀도를 갖는 dxy, dyz, dzx궤도함수 전자들 이 접근하는 팔면체 배열의 전하에 의해 받는 반발력은 상대적으로 작기 때문에 팔면체장에서 궤도함수의 에너지 증가폭도 작도. 그 결과 궤도들은 두 개의 준위 로 0차이 만큼 분리가 일어난다.
(4) 높은 스핀과 낮은 스핀 착물
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2011.03.11
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