Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.3.5: Застосування діаграм Танабе - Сугано

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    33073

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Діаграми Танабе-Сугано можуть бути використані для інтерпретації спектрів поглинання та отримання уявлення про властивості координаційного комплексу. Наприклад, можна використовувати відповідну діаграму, щоб передбачити кількість переходів, призначити ідентичність конкретного переходу або обчислити значення\(\Delta\) для конкретного комплексу металу.

    Як користуватися діаграмами Танабе - Сугано
    1. Визначте кількість\(d\) електронів цікавить іона металу.
    2. Виберіть відповідну діаграму Танабе-Сугано: це та, яка відповідає кількості\(d\) електронів іона металу. Існує повний список діаграм Tanabe -Sugano в розділі Ресурси.
    3. Придбати електронний спектр металевого комплексу і виявити\(\lambda_{max}\) для спін-дозволених (сильної інтенсивності) і спина заборонені (слабкої інтенсивності) переходи.
    4. Перетворити довжину хвилі (\( \lambda_{max} \)) в енергію (E) в хвильових чисел (\(cm^{-1}\)) і генерувати енергетичні коефіцієнти щодо найнижчого дозволеного переходу енергії. (Тобто\(\frac{E_2}{E_1}\) і\(\frac{E_3}{E_1}\)).
    5. Використовуючи лінійку, проведіть її по друкованій діаграмі Танабе Сугано, поки співвідношення E/B між рядками не буде еквівалентним співвідношенням, знайденим на кроці 4.
    6. Вирішіть для B, використовуючи значення E/B (вісь Y, крок 4) та Δ окт/B (вісь x, крок 5), щоб отримати енергію розщеплення поля ліганду\(10D_q\),\(Delta\) (Іноді це позначається як, і корисно це знати\(\Delta=10D_q\)).
    Приклад\(\PageIndex{1}\): Chromium Splitting

    Металевий комплекс Cr 3+ має сильні переходи a nd\(\lambda_{max}\) at

    • 431. 30 нм,
    • 7 81,25 нм, а
    • 1250 нм.

    Визначте одну\(Δ_{oct}\) форму або цей комплекс.

    Рішення

    1. Cr має 6 електронів. Cr 3 + має три електрони, тому він має d-конфігурацію d 3
    2. Знайдіть діаграму d 3 Танабе-Сугано
    3. Перетворити на wavenчисла:

    \[\dfrac{10^7(nm/cm)}{1250\; nm}= 8,000\; cm^{-1}\]

    \[\dfrac{10^7(nm/cm)}{781.25\; nm}= 13,600\; cm^{-1}\]

    \[\dfrac{10^7(nm/cm)}{431.03\; nm}= 23,200\; cm^{-1}\]

    1. Допустимі переходи є\(\ce{^4T_{1g}} \leftarrow \ce{ ^4_{\,}A_{2g}}\),\(\ce{^4T_{1g} \leftarrow ^4_{\,}A_{2g}}\) і\(\ce{^4T_{2g}\leftarrow ^4_{\,}A_{2g}}\).
    Перехід Енергія см -1 Співвідношення до найнижчих
    \(\ce{^4T_{1g}} \leftarrow \ce{ ^4_{\,}A_{2g}}\) 23 200 2.9
    \(\ce{^4T_{1g} \leftarrow ^4_{\,}A_{2g}}\) 13 600 1.7
    \(\ce{^4T_{2g}\leftarrow ^4_{\,}A_{2g}}\) 8 000 1
    1. Ковзання лінійки перпендикулярно осі x діаграми d 3 дає наступні значення:
    Δ жовт/Б 10 20 30 40
    Висота E (ν 3) /B 29 45 64 84
    Висота E (ν 2) /B 17 30 40 51
    Висота E (ν 1) /B 10 20 30 40
    Співвідношення E (ν 3) /E (ν 1) 2.9 2.25 2.13 2.1
    Співвідношення E (ν 2) /E (ν 1) 1.7 1.5 1.33 1.275
    1. Виходячи з двох таблиць вище, слід оцінити, що величина Δ окт/B дорівнює 10. B знаходять шляхом ділення Е на висоту.
    Енергія см -1 Висота Б
    23 200 29 800
    13 600 17 800
    8 000 10 800
    1. Далі помножте Δ окт/B на B, щоб отримати енергію Δ окт. \[10 \times 800 = 8000\; cm^{-1}=Δ_{oct}\]

    Кожна проблема має різну складність, оскільки для пошуку правильних значень Δ окт/B може знадобитися кілька кроків, які дають належні енергетичні співвідношення.