Ligandenfeldtheorie

Aufrufe: 77     Aktiv: 16.07.2021 um 17:47

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Hallo zusammen,

Ich komme bei einer Aufgabe nicht weiter. Die Aufgabenstellung lautet: Wie verändert sich die Orbitalaufspaltung eines oktaedrischen Ligandenfeldes, wenn man a) zwei Liganden in axialer Richtung (entlang der z-Achse) entfernt (axiale Streckung) b) vier liganden in äquatorialer Ebene (x,y Ebene) dem Metall annäheren (äquatoriale Stauchung). Ich hab da zwar was probiert, aber bin mir nicht sicher, ob meine Überlegung richtig ist. Ich habe wirklich tagelang versucht die Aufgabe zu lösen, aber irgendwie fällt mir da nichts besseres ein. Habt ihr einen besseren Vorschlag? Ich teile kurz meine Ideen zu dieser Aufgabe: Wenn wir zwei liganden in axialer Richtung entfernen, dann muss das z-Orbital energetisch günstiger liegen als dx2-y2 (wie hier im Bild). Der Grund ist, dass keine WW zwischen Ligand und Orbital stattfindet, da sich die liganden immer axial dem Zentralatom annähern. Somit ist die WW zwischen z-Orbital und Liganden gering (da ja das z-Orbital entfernt wird) Zu b): Die Orbitale dxy (x ebene) und dyz (y ebene) liegen dann energetisch viel günstiger als dxz. Ich weiß nicht, ob meine Überlegung so richtig ist. Daher würde ich mich sehr freuen, wenn ihr mir weiterhelfen könnt, da ich wirklich die Aufgabe verstehen und überprüfen will, ob ich sie verstanden habe.-

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Hey,

Ich glaube deine Zeichnung ist fast richtig. Auf jedenfall schon mal ein Lob, dass du dir selbständig Gedanken gemacht hast, das kommt hier nicht oft vor. Auch wenn die Lösung vielleicht nicht 100% richtig ist, so versteht man die Dinge erst besser, wenn man sie kritisch aus dem eigenen Blickwinkel betrachtet.

Das Thema war nie mein Lieblingsthema, da alles sehr theoretisch ist und wenig praktische Erfahrungen beinhaltet, deshalb bin ich kein Experte auf dem Gebiet. Wenn du aus einem Oktaeder die axialen Atome wegnimmst, hast du eine quadratisch planare Struktur. Energetisch günstiger bei 4 Atomen ist der Tetraeder (optimale Winkel). Hier ist die richtige Lösung.

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Schau dir am besten das Video unter 2 an, dass kann man nur visuell verstehen. http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/metalle_8_3.html

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Student, Punkte: 630

 

Erstmals vielen lieben Dank für deine Hilfe!
Ja, da stimme ich dir zu. Es ist zwar unangenehm, wenn man ´s nicht sofort versteht, aber dadurch lernt man selbstständig zu sein und nicht aufzugeben. Außerdem bin ich sehr dankabr, dass wir dieses Forum hier haben.

Ich habe den Beitrag gelesen und auch das Video angeschaut.
Aber ich hätte dazu noch Fragen: Oben in der Aufgabenstellung steht ja, dass sich zwei Liganden in axialer Richtung und vier Liganden in äquatorialer Ebene annähern. Aber können sich mehrere Liganden gleichzeitig auf einer Achse befinden z.B. 2 Liganden auf der z-Achse? Das hab´ ich noch nicht ganz durchblickt.

Ich habe zusätzlich noch die Aufgabenstellung umgeändert, da ich auf Nummer sicher gehen will, ob ich die Theorie wirklich verstanden habe.
Aufgabenstellung :

Wie verändert sich die Orbitalaufspaltung eines oktaedrischen Ligandenfeldes, wenn man a) vier Liganden in axialer Richtung (entlang der x2-y2-Achse) entfernt (axiale Streckung) b) zwei Liganden in äquatorialer Ebene (xz, yz Ebene) dem Metall annäheren (äquatoriale Stauchung).

Die Aufgabe ist von mir frei erfunden nur als Übung für mich. Ich habe die Datei hochgeladen, wo ich dieses Problem veranschaulicht habe.
1) Korrektur der obigen Aufgabe
2) Zusat-Aufgabe

  ─   anonym 15.07.2021 um 21:30

Mhm ich weiß nicht ob die Aufgabe so Sinn macht.
1. Was man zuerst beachten muss, ist die Definition der Achsen. Du kannst dir die Achsen ja beliebig einteilen und als x, y und z bezeichnen. Wenn du Vergleiche mit anderen Lösungen anstellst, musst du das also beachten.
2. Die Entfernung der 2 Atome auf der Achse wird immer günstiger sein, als einzelne Atome aus der Ebene zu entfernen. Klar kann man die Frage theoretisch stellen, aber eine Lösung habe ich dafür nicht. Da müsste man dann wohl selbst in die theoretische Simulation einsteigen.
3. Wenn du es sinnvoll lösen willst, zeichne dir bitte die Orbitale und Liganden ein, so wie in dem Video, eine andere Erklärung macht meiner Meinung nach wenig Sinn. Da sieht man gut, wass energetisch begünstigst sein sollte.
4. Ansätze die energetisch sehr unwahrscheinlich sind haben für die Praxis keine Bedeutung und sind eher "Spielerei"

  ─   dr deuterium 16.07.2021 um 11:27

Okay danke, dann lass ich´s gut sein mit der Zusatzaufgabe.
Aber was ich immer noch nicht versteh´ist, ob sich mehrere Liganden gleichzeitig auf einer Achse befinden können. Oben in der Aufgabenstellung steht ja, dass 2 liganden in axialer Richtung (entlang der z-Achse) entfernt werden. Befinden sich jetzt 2 Liganden gleichzeitig auf der z-Achse oder meint man damit, dass sich die Liganden auf zwei verschiedene Achsen verteilen. in dem Falll z-Achse und x-y Achse. Ich weiß nicht, ob meine Frage verständlich ist.

  ─   anonym 16.07.2021 um 16:07

Ja das kommt drauf an wie du dein Koordinatensystem wählst. Die Standardvariante hat 2 Atome auf der z Achse.

  ─   dr deuterium 16.07.2021 um 16:44

Im Video befindet sich pro Achse 1 Ligand.
daher konnte ich mir das bildlich nicht vorstellen mit mehreren Liganden auf einer Achse. Aber ich glaube, dass ich´s soweit verstanden habe. Danke dir!

  ─   anonym 16.07.2021 um 17:47

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