Modell 1: Die Ligandenfeld-Theorie

Präsentation zum Thema: "Modell 1: Die Ligandenfeld-Theorie"—  Präsentation transkript:

1 Modell 1: Die Ligandenfeld-Theorie
Die Bindung in Komplexen Modell 1: Die Ligandenfeld-Theorie ...am Beispiel eines Hexaaqua-Nickel(III)-Komplexes Das positive Zentralion zieht negative Liganden / negative Pole von Dipol-Liganden elektrostatisch an. Ni3+ Das Zentralion ist im elek-trisch negativ geladenen Feld der Liganden eingeschlossen.

2 Energieniveauschema von Ni
3+ E dxy-Orbital 4s 3d 3p 3s elektri- sches Feld Ni3+ 2p 2s 1s

3 Energieniveauschema von Ni3+
2p 3s 3p 4s 3d dxy-Orbital

4 Exkurs: Farbigkeit von Komplexen
Das elektrische Feld der Liganden erschwert den Elektronen den Aufenthalt in 2 von den 5 d-Orbitalen. E 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d h = 6,626  Js (Planck‘sches Wirkungsquantum) c = 2,998  108 m/s (Lichtgeschwindigkeit) Wer‘s genau wissen will... E  d-Niveau spaltet sich energetisch auf  neue Elektronenübergänge mit dem Energieunter-schied E sind möglich  Licht einer bestimmten Wellenlänge wird vom Ion „verschluckt“ und fehlt im reflektierten Licht.

5 Modell 2: Die Valenzbindungs-Theorie
(= Modell der koordinativen Bindung) Liganden in der Lewis-Schreibweise: O H O H H N H H Wasser: Ammoniak: Chlorid: Hydroxid: Cyanid: Thiosulfat: Thiocyanat: [ Cl ]- [ H O ]- [ C N ]- O O S S 2- [ S C N ]- [ S C N ]- -

6 Alle Liganden haben eine Gemeinsamkeit, nämlich ...
[ H O ]- H N H H [ Cl ]- [ C N ]- O O S S 2- H [ S C N ]- Wasser: Ammoniak: Chlorid: Hydroxid: Cyanid: Thiosulfat: Thiocyanat: Alle Liganden haben eine Gemeinsamkeit, nämlich ... freie Elektronenpaare. Diese findet man immer (auch) am negativen Pol des Ligands.

7 Prinzip der Valenz-Bindung (nach Linus Pauling)
...am Beispiel eines Hexacyano-Ferrat(II)-Komplexes ...um es besser erklären zu können: Fe2+ 4s d p Fe2+: [Ar]

8 6x2 von den Ligan-den „geborgte“ e-
Zusammenfassung 4s d p Fe2+:[Ar] Fe 4 - 6 eigene Elek- tronen von Fe2+ 6x2 von den Ligan-den „geborgte“ e- Jeder Ligand gibt ein freies Elektronenpaar in die Atom-hülle des Zentralions. Dieses nutzt es mit dem Zentral-teilchen gemeinsam. Im Einzugsbereich des Fe2+-Ions von Hexacyano-ferrat(II) befinden sich somit 18 Valenz-elektronen, was einer Edelgas-Konfiguration entspricht.

9 Übungsbeispiele: Co3+ Co3+: [Ar] Co3+: [Ar] Co3+: [Ar] Co:3+ [Ar]
Erkläre mit Hilfe der Valenzbindungs-Theorie die Stabilität eines ... Hexaammin- Cobalt(III)- Komplexes Tetrafluoro- Mercurat(II)- Komplexes Co3+ Co3+: [Ar] Co3+: [Ar] 4s d p Co3+: [Ar] 4s d p Co:3+ [Ar] Zeichne jeweils eine Skizze des Komplexes und gib die Elektronenkonfiguration in der Pauling-Schreibweise an!

10 Übungsbeispiele: Hg2+ Hg2+:[Xe] Hg2+:[Xe] Hg:2+[Xe]
Erkläre mit Hilfe der Valenzbindungs-Theorie die Stabilität eines ... Hexaammin- Cobalt(III)- Komplexes Tetrafluoro- Mercurat(II)- Komplexes Hg2+ 6s d p Hg2+:[Xe] Hg2+:[Xe] 6s d p Hg:2+[Xe]

11 Kurzkontrolle! Nächste Stunde:
Namen und Formeln von Komplexen und Komplexverbindungen Bindung in Komplexen Bindungsarten inkl. Van-der-Waal