"u l°X» /< <l,‘)
"u l°X» /< <l,‘)
[Cu(H20)Br
Rys. 6.4. Rozszczepienie orbitali d kompleksu [Cu(H20)6]2+ w oktaedrycznym polu ligandów
Tablica 6.2. Konfiguracje elektronów r2g i eg w oktaedrycznym polu ligandów, w stanie podstawowym i wzbudzonym, oraz wartości A [cm-1] dla niektórych kompleksów kationów metali z H20
Liczba elektronów |
Konfiguracja w stanie podstawowym |
Konfiguracja w stanie wzbudzonym |
Przykład kompleksu |
Barwa kompleksu |
A [cm-1] | ||
*2g |
Ć!g |
e% | |||||
d' |
i |
0 |
0 |
1 |
[Ti(H20)6]3+ |
różowofioletowa |
20 300 |
d2 |
2 |
0 |
1 |
1 |
[V(H20)6]3+ |
zielona |
17 700 |
d2 |
3 |
0 |
2 |
1 |
[Cr(H20)6]3+ |
fioletowa |
17400 |
dĄ |
3 |
1 |
2 |
2 |
[Cr(H20)6]2+ |
niebieska |
13 900 |
d5 |
3 |
2 |
2 |
3 |
[Fe(H20)6]3+ |
bladofioletowa |
13700 |
db |
4 |
2 |
3 |
3 |
[Fe(H20)6]2+ |
zielona |
10400 |
d1 |
5 |
2 |
4 |
3 |
[Co(H20)6]2+ |
różowa |
9 300 |
d» |
6 |
2 |
5 |
3 |
[Ni(H20)6]2+ |
zielona |
8 500 |
d‘> |
6 |
3 |
5 |
4 |
[Cu(H20)6]2+ |
niebieska |
12 600 |
ligandów do kationów metali (przejście L -> M) lub odwrotnie (przejście M L). Pa-<ma te występują w tym zakresie widma, w którym sam ligand nie absorbuje. Przejścia ego typu są możliwe wówczas, gdy kation metalu z elektronami d może występować la dwóch stopniach utlenienia, różniących się jeden od drugiego o jeden elektron, na trzy kład:
Ti (III) - Ti (IV), Co(II) — Co(III), Fe(II) — Fe(III), Cu(I) - Cu(II)
Przejście M -» L występuje w kompleksach, w których metal jest na niższym stopniu itlenienia. W takim przypadku elektron d z metalu przechodzi na wolny orbital it igandu. Przykładem kompleksów tego typu są kompleksy Fe(II) z 1,10-fenantroliną, i-hydroksychinoliną, 2,2'-dipirydylem.
Przejście L -> M występuje w kompleksach, w których metal jest na wyższym stop-liu utlenienia i może być zredukowany na niższy stopień w wyniku przekazania przez igand jednego elektronu. W tych przypadkach ligand powinien mieć elektronowe wią-:anie n i grupę kwasową (—OH, —SH, =NH), przez którą łączy się z metalem. Przy-tładem tego typu układów są kompleksy Fe(III) z 8-hydroksychinoliną, kwasem sulfosa-
Ilcylowym lub kompleksy Co(lll) / nilm/o 2 naliolem i pirydylazonaftolem. Kompleksy ,1 n chromoforowe nazywane sj| kompleksami z przeniesieniem ładunku (ang. charge transfer — CT) lub kompleksami elektronowo-donorowo-akceptorowymi (kompleksy UDA).
Przykłady kompleksów z przeniesieniem ładunku oraz odpowiadające im wartości kun,* i emax podano w tablicy 6.3.
Tablica 6.3. Przykłady kompleksów z przeniesieniem ładunku oraz odpowiadające im wartości Amax i £max
Kompleks |
Przejście |
JI |
£max [dm3 • mol-1 • cm-1] |
[Fe(dipirydyl)3]2+ |
M L |
523 |
8,60 • 103 |
[Fe(fen)3]2+ |
M L |
510 |
1,12 • 104 |
Fe(Ox)3 |
L M |
581 |
5,00- 103 |
Fe(sulfosal)3 |
L -* M |
425 |
6,30 • 103 |
Co(PAN)3 |
L M |
640 |
O o ■fc* |
fen — 1,10-fenantrolina, Ox — 8-hydroksychinolina, sulfosal — sulfosalicylan, PAN — l(-2-pirydylazo-2-naftol).
I prawo absorpcji (prawo Lamberta)
Wiązka promieniowania monochromatycznego po przejściu przez jednorodny ośrodek absorbujący o grubości b ulega osłabieniu zgodnie z równaniem
/ = /0 • z~kh (6.5)
w którym I0 oznacza natężenie wiązki promieniowania monochromatycznego padającego na jednorodny ośrodek absorbujący, / — natężenie promieniowania po przejściu przez ośrodek absorbujący, k — współczynnik absorpcji, e — podstawę logarytmów naturalnych. Stąd:
ln y — kb = A (6.6)
lub
A = log y = ab (6.7)
gdzie: a = 0, 4343k, a A — zdolność pochłaniania promieniowania zwana absorbancją. I prawo absorpcji można zatem sformułować w sposób następujący:
Absorbancja jest proporcjonalna do grubości warstwy absorbującej, jeśli wiązka promieniowania monochromatycznego przechodzi przez jednorodny ośrodek absorbujący.
Inną wielkością stosowaną do określania absorpcji promieniowania jest transmitan-cja (przepuszczalność) T określana jako: