八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色
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发布时间：2023-08-10 03:29
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时间：2024-12-14 10:03
吸收光（nm） 吸收光（cm-1) 吸收光的颜色 物质的颜色
400-435 25000-23000 紫 黄绿
435-480 23000-20800 蓝 黄
480-490 20800-20400 绿蓝 橙
490-500 20400-20000 蓝绿 红
500-560 20000-17900 绿 紫红
560-580 17900-17200 黄绿 紫
580-595 17200-16800 黄 蓝
595-605 16800-16500 橙 绿蓝
605-750 16500-13333 红 蓝绿
晶体场理论是研究过渡族元素（络合物）化学键的理论。它在静电理论的基础上，结合量子力学和群论（研究物质对称的理论）的一些观点，来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质，着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。
一、晶体场理论的几个要点
•过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中，前者称为中心离子，后者称为配位体。中心离子与配位体之间的作用力是单纯的静电引力，把配位质点当作点电荷来处理 ，不考虑配位体的轨道电子对中心离子的作用。
•晶体场理论只能适用于离子晶体矿物，如硅酸盐、氧化物等。
•在负电荷的晶体场中，过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强度（周围配位体的类型）和电场的配位性（配位体的对称性）。
简而言之，就是：
1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用
2、中心离子d轨道在配体（场）作用下，发生能级*。
3、d电子在*后的d轨道上重排，改变了d电子的能量。
二、d轨道能级*
1、八面体场中d轨道能级*
2、四面体（场）中d轨道能级*
三、*能（∆）
1、概念:
*后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道*能（∆）
2、不同配体场中，d轨道*能值不同（上图）
3、影响*能大小因素
（1）对于同一M离子，∆随配位体不同而变化，如八面体中，
I-<Br-<Cl-<SCN-<OH-<C2O42-<H2O<NH3……<NO2-<CN-；这一序列称为光谱化学序列。按配位原子来说，∆大小为:卤素<氧<氮<碳
（2）相同配体，同一M元素，高价离子比低价∆大。
（3）相同配体，同一族，第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系
四、晶体场稳定能（CFSE）和八面体择位能（OSPE）
在配体场作用下，d轨道发生*，d电子在*后d轨道总能量，叫做晶体场稳定能。
过渡族金属离子在八面体配位中所得到的总稳定能，称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。
过渡金属离子在四面体配位中所得到的总稳定能，称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。
五、晶体场理论的应用
1、配合物的磁性
（1）当p>∆，高自旋，所有F-的配合物p>∆，高自旋
（2）当p<∆，低自旋，CN-配合物p<∆，低自旋。
（3）正四面体配合物一般是高自旋∆<p
（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。
2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。
3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁
4、配离子的稳定性:
用CFSE，其值越大，配合物越稳定。
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时间：2024-12-14 10:04
在光照下，Ti(III)的d电子可以吸收能量从3个低能量d轨道跃迁到2个高能量的轨道。已知*能的情况可以由E=hf(h是普朗克常量，f是光的频率)可以计算出吸收光的光子能量，进而计算出吸收光的波长，Ti(III)电子发生d-d跃迁的时候吸收蓝色光所以Ti(III)显示出它的互补色——紫红色。
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时间：2024-12-14 10:04
六水合钛离子最大吸收峰大致在20400cm-1处,最小吸收区在紫于红,故显紫红色.
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时间：2024-12-14 10:05
