磁矩的计算.pptx
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1、二 轨道磁性对磁矩的贡献 如果加上轨道磁性对磁矩的贡献,则磁矩的计算公式变为:SL 研究表明:轨轨道道角角动动量量对对分分子子磁磁矩矩是是否否有有贡贡献献,取取决决于于外外磁磁场场改改变变时时电电子子能能否否自自旋旋平平行行地地在在不不同同轨轨道道之之间间再分配。再分配。这种分配必须在对称性相同的能级之间进行。按照这个公式计算出来的磁矩在大多数情况下也与实验值不一致。表明在多数情况下,轨道角动量对分子磁矩的贡献很小或没有贡献。在八面体场中,d轨道分裂为t2g和eg,由于eg轨道是由形状不相同的两个简并轨道组成的,两条轨道的对称性不同,电子不能在这两条轨道中进行自旋平行的再分配,所以对磁矩不能作
2、出贡献;但t2g轨道是由对称性和形状都完全相同的dxy、dxz、dyz所组成,电子可以在这三条轨道中进行自旋平行的再分配,因而能对磁矩作出贡献。但是当三条轨道各被一个或两个电子占据时,这种再分配不能进行,所以半满和全满的t2g轨道的磁矩也被冻结。相反,t2g1、t2g2、t2g4、t2g5,由于对同一自旋方向的电子来说,还存在有空轨道,因而能进行自旋平行的再分配,所以可对磁矩作出贡献。发现:所有所有能对磁矩产能对磁矩产生的贡献生的贡献的的电子组态都电子组态都具有具有 T 基谱基谱项项,为其他为其他基谱项的电基谱项的电子组态都没子组态都没有这种贡献。有这种贡献。表14示出轨道对八面体配合物磁矩产
3、生的贡献。t2g1t2g2 t2g3 t2g3eg1t2g4t2g3eg2t2g5 t2g4 eg2t2g6t2g5 eg2 t2g6 eg1t2g6eg2 t2g6 eg3表表14 轨道对八面体配合物磁矩产生的贡献轨道对八面体配合物磁矩产生的贡献 配位化合物的反应十分广泛,有取代反应,电子转移反应,分子重排反应和配体上的反应等等,本章具体地讨论配体的取代反应和涉及电子转移的氧化还原反应。4.6 过渡元素配合物的反应动力学和反应机理过渡元素配合物的反应动力学和反应机理7.6.1 配体取代反应 亲电取代和亲核取代 亲核取代反应是配位体之间的取代反应。MLnY MLn1YL SN 亲核取代 亲电取
4、代反应发生的是金属离子的取代。MLnM MLnM SE 亲电取代 一般地说,在配合物的取代反应中,较为常见的是亲核取代反应。在过去的文献中,认为亲核取代反应可能是以单分子取代机理和双分子取代机理而进行的。单分子亲核取代机理(SNI)也称为离解机理,或D机理。MLn MLn1L (慢)MLn1Y MLn1Y (快)离解机理的特点:首先是旧键断裂,腾出配位空位,然后Y占据空位,形成新键。其中,决定速率的步骤是离解,即ML键的断裂,总反应速率只取决于MLn的浓度,与配体Y的浓度无关,因此,此类反应为一级反应,kMLn 其中,k为反应的速率常数。(1)单分子亲核取代机理 SNI 也可以用试样反应完一半
5、所用的时间来恒量反应的速率。对单分子取代反应的一级反应而言,这个时间记作t1/2,称为半衰期。一级反应的速率方程为dX/dtkX dX/Xkdt 反应时间由0到t 及X由X0到X积分 ln Xln X0kt ln X/X0kt 或 ln Xo/Xkt lg Xo/Xkt/2.303 当试样反应一半时,XX0/2 tt1/2 于是 t1/22.303lg X0/(X0/2)/k 2.3030.3010/k 0.693/k 例,已知Cu(H2O)62的水交换反应的速率常数为8199 s1,由此可算出Cu(H2O)62的交换反应的半衰期:t1/2Cu(H2O)620.693/810991011(s)
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