Διάλεξη 5 / Διάλεξη 5 / σύντομη περιγραφή
σύντομη περιγραφή: Μπορώ να εκφράσω εδώ μια απορία. Έχουμε αναφερθεί πολλές φορές τα οκταϊδρικά και τετραϊδρικά σύμπλοκα και είδαμε και πως δημιουργούνται με πιστικό τρόπο τα διαγράμματα διαφοροποιής του τροχιακόντων μετάλλων σε σύμπλοκα αυτά. Σε κάθε περίπτωση το διάγραμμα είναι ίδιος τη μορφή για...
| Κύριος δημιουργός: | |
|---|---|
| Γλώσσα: | el |
| Φορέας: | Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης |
| Είδος: | Ανοικτά μαθήματα |
| Συλλογή: | Χημείας / Ανόργανη Χημεία ΙΙΙ - Χημεία Ενώσεων Συναρμογής (εργαστήριο) |
| Ημερομηνία έκδοσης: |
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
2015
|
| Θέματα: | |
| Άδεια Χρήσης: | Αναφορά |
| Διαθέσιμο Online: | https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=c49b870d |
| id |
924033d5-42e6-4617-8016-662b2f526c2e |
|---|---|
| title |
Διάλεξη 5 / Διάλεξη 5 / σύντομη περιγραφή |
| spellingShingle |
Διάλεξη 5 / Διάλεξη 5 / σύντομη περιγραφή Χημεία Ακριβός Περικλής |
| publisher |
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ |
| url |
https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=c49b870d |
| publishDate |
2015 |
| language |
el |
| thumbnail |
http://oava-admin-api.datascouting.com/static/18ec/8d28/f039/df98/af18/7b16/2574/2e6e/18ec8d28f039df98af187b1625742e6e.jpg |
| topic |
Χημεία |
| topic_facet |
Χημεία |
| author |
Ακριβός Περικλής |
| author_facet |
Ακριβός Περικλής |
| hierarchy_parent_title |
Ανόργανη Χημεία ΙΙΙ - Χημεία Ενώσεων Συναρμογής (εργαστήριο) |
| hierarchy_top_title |
Χημείας |
| rights_txt |
License Type:(CC) v.4.0 |
| rightsExpression_str |
Αναφορά |
| organizationType_txt |
Πανεπιστήμια |
| hasOrganisationLogo_txt |
http://delos.it.auth.gr/opendelos/resources/logos/auth.png |
| author_role |
Αναπληρωτής Καθηγητής |
| author2_role |
Αναπληρωτής Καθηγητής |
| relatedlink_txt |
https://delos.it.auth.gr/ |
| durationNormalPlayTime_txt |
00:06:23 |
| genre |
Ανοικτά μαθήματα |
| genre_facet |
Ανοικτά μαθήματα |
| institution |
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης |
| asr_txt |
Μπορώ να εκφράσω εδώ μια απορία. Έχουμε αναφερθεί πολλές φορές τα οκταϊδρικά και τετραϊδρικά σύμπλοκα και είδαμε και πως δημιουργούνται με πιστικό τρόπο τα διαγράμματα διαφοροποιής του τροχιακόντων μετάλλων σε σύμπλοκα αυτά. Σε κάθε περίπτωση το διάγραμμα είναι ίδιος τη μορφή για τα οκταϊδρα και τετραϊδρα σύμπλοκα και μόνο η τιμή του ΔΔΤ διαφέρει κατά περίπτωση. Έτσι δεν είναι? Αυτό είναι ένα ρητορικό ερώτημα. Φυσικά και είναι έτσι. Με τον τρόπο αυτό απλοποιείται η διαδικασία καθορισμού των ενεργιακών καταστάσεων σε κάθε σύστημα. Έτσι είναι πιο εύκολη η αρχική προσέγγιση κάθε οκταϊδρικού σύμπλοκου, για παράδειγμα, ασχέτος του μετάλλου και των λίγκαν που εμπλέκονται. Όχι, όχι, το ερώτημα είναι τώρα. Έστω ότι έχω ένα οκταϊδρο σύμπλοκο, όπως αυτά του κοβαλτίου που είδαμε πριν. Υπάρχουν δυο διαφοροπημένες ενεργικές καταστάσεις, τακτοποιώσεις αυτές στα ελεκτρόνια και το μόνο που έχω να παρατηρήσω είναι μία μοναδική διαίγερση από τα χαμηλήσεις στα υψηλείς ενέργειες τροχιακά. Όμως τα φάσματα που είδαμε πριν, υπάρχουν περισσότερα από μία διαίγερση που ταυτοποιήθηκαν πως είναι τύπου ΔΕΤΕ. Στην περίπτωση των ενώσεων που ανέφερες θα ήταν εύκολο να απαντήσει κάποιος ότι η έννοια οκταϊδρο είναι μία αρχική προσέγγιση και εφόσον η συμμετρία του συστήματος είναι χαμηλότερη από οκταϊδρική, προφανώς δεν υπάρχουν δύο και τρία τροχιακά εκφυλισμένα, αλλά διάσπαση σε περισσότερες ενεργειακές καταστάσεις, για παράδειγμα, οπότε έχουμε πολλές πιθανές διαίγερσεις. Άρα πρέπει να δουλεψώ περισσότερο με τη συμμετρία και μου φαίνεται πολύ κουραστικό. Η εφαρμογή της φαίνεται απλή, μόνο όμως στα πολύ συμμετρικά συστήματα, από την άλλη όμως, για στάσου. Και στο εξάμινο σύμπλοκο είδαμε περισσότερο από μία κορυφές. Αυτό δεν εξηγείται με τον παραπάνω τρόπο. Εξηγείται με τη στατιστική, όσο περίεργο κι αν σου φαίνεται. Και με τη συμμετρία. Δηλαδή στην περίπτωση που υπάρχουν ενεργειακές καταστάσεις με παραπλήσια ενέργεια, αυτές ομαδοποιούνται σε αυτό που ονομάζεται φασματοσκοπικός όρος. Μα δεν είναι ξεκάθαρες ενεργειακές καταστάσεις. Δείχνουμε για παράδειγμα ότι έχουμε τέσσερα ηλεκτρόνια, τρία στα χαμηλά και ένα στα ψηλά τροχιακά. Αυτό δεν είναι μια κατάσταση για το σύστημα. Θα παραξενευτείς αρχικά αλλά αν το σκεφτείς λίγο παραπάνω θα δεις πως έτσι είναι. Τι κάνουμε εμείς όταν τακτοποιούμε τα ηλεκτρόνια στα τροχιακά. Απλώς σημειώνουμε ένα βελάκι με μύτη προς τα πάνω ή προς τα κάτω και κάνουμε μεταξύ μας τη σύμβαση πως πάνω βέλους σημαίνει α σπιν και κάτω βέλους σημαίνει βίτα σπιν. Στην πραγματικότητα μπορεί να είναι είτε όλα επάνω είτε όλα κάτω. Ακόμη σκέψου ένα ηλεκτρόνιο στα πάνω τροχιακά σημαίνει ένα ηλεκτρόνιο σε ποιο από τα δύο τροχιακά και με τι σπιν. Και η περιβόητη συμμετρία πως θα βοηθήσει. Δεν το κατάλαβα απολύτως. Ούτε χρειάζεται στη φάση αυτή. Βοήθησε πάντως του Στανάμπε και Σουγκάνο που αφιέρωσαν χρόνο και κατέστρωσαν διαγράμματα για όλες τις πιθανές κατανομές ηλεκτρονιών σε 4 χιακά και μάλιστα για μεγάλο εύρος τιμών Δ. Εδώ έχουμε το αντίγραφο που μας ενδιαφέρει απλά αναφέρεται στα συστήματα με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση Δ6. Βλέπω μια κανονικότητα όσον αφορά τους εκθέτητες 5, 3 και 1. Αλλά οι συμβολισμοί με τα γράμματα. Είναι σχετικά απλό. Έχουμε εδώ τα 5 τετροχιακά και από πάνω συμβολίσαμε τον κουβαντικό αριθμό μη Λ που αντιστοιχεί στο καθένα. Θέλεις να κάνεις μια κατανομή των 6 ηλεκτρονιών του κουβαλιτίου σε αυτά. Εδώ έβαλα το έκτο ηλεκτρόνιο στο πρώτο στη σειρά τροχιακό. Δεν ξέρω αν έκανα καλά. Ένια σου. Ούτε αυτό ξέρει. Απλώς έχει πιθανότητα να βρίσκεται σε οποιοδήποτε τροχιακό. Θέλεις τώρα να αθρίσεις τα μη Λ που έχεις για την κατανομή αυτή. Μειών 2 και μειών 2 μειών 1 μη 0 1 και 2 δηλαδή μειών 2. Αυτό σημαίνει πως αν το άθροισμα το δηλώσω με το Λ η τιμή που θα έχει θα είναι 2. Κατά τη στοιχεία με τα ατομικά τροχιακά. Η τιμή αυτή θα δώσει σύμβολο δε. Θέλεις να βρεις τώρα το συνολικό σπιν της κατανομής που έκανες. Εύκολο είναι. Τα δύο ηλεκτρόνια στο πρώτο τροχιακό είναι ζευγάρι, άρα έχουν ανερρεθεί. Και τα υπόλοιπα τέσσερα δίνουν ολικό σπιν 4 δεύτερα, δηλαδή 2. Δηλαδή πολλαπλό ότι τα σπιν 2 επιβίωσην 1 ίσον 5. Αν ενώσουμε τις δύο ενδείξεις βγάζει νόημα. 5Ν. Μάλιστα. Είναι το σύμβολο και η αριστερά. Κάτω. Αντιστοιχεί στον φασματοσκοπικό όρο με τη χαμηλότερη ενέργεια. Για να τον βρούμε εφαρμόζουμε τις γνωστές αρχές κατανομής ηλεκτρονίων. Αν δε μιουργούσες μια κατανομή με δύο ζευγάρια ηλεκτρόνια και δύο μονήρι, το ολικό σπιν θα ήταν 1 και η πολλαπλότητα σπιν 3. Μπορείς να βρεις την τιμή του L και για το γράμμα που θα συμβόλησε το συγκεκριμένο όρο. Θα ήταν μίον 2 και μίον 2, μίον 1 και μίον 1, 0 και 1 δηλαδή 5 άρα H. Είναι 3H το βρήκα. Και φυσικά αν θεωρήσω τρία ζευγάρια ηλεκτρόνια έχω ολικό σπιν 0 άρα πολλαπλότητα L. Και φυσικά αν θεωρήσω τρία ζευγάρια ηλεκτρόνια έχω ολικό σπιν 0 άρα πολλαπλότητα 1. Και πρέπει να έχω τιμή για το L 6 άρα έχω όρο 1I. Πάει και αυτό. Κατατήρησε τώρα ότι στον οριζόντιο άξονα έχουμε την τιμή του Δ. Η εξυπνάδα του διαγράμματος βρίσκεται στο ότι δεν δίνει απόλυτες τιμές ενέργειας, αλλά σχετικές ως προς τον όρο που έχει τη χαμηλότερη ενέργεια. Αυτός βρίσκεται πάντοτε ακριβώς πάνω στον οριζόντιο άξονα. Και εδώ, σε αυτό το σημείο γιατί υπάρχει ασυνέχεια και γιατί φαίνεται οι γραμμές να σπάζουν. Απόκει και μετά συμβαίνει κάτι άλλο και τι ακριβώς είναι αυτό. Είναι ακριβώς κάτι άλλο και αυτό το έχουμε ήδη βρει χωρίς να το δηλώσουμε ρητά. Καθώς το Δ αυξάνει κατά μήκος της φασματοχημικής σειράς, η προτίμηση για τοποθέτηση των ηλεκτρονίων σε ξεχωριστά τροχιακά μικραίνει και αρχίζει να ευνοεί τη δημιουργία ζευγών. Άρα θα έχουμε μετάβαση από τον βασικό όρο 5Δ στον 1ΑΙ όπως είπαμε πιο πριν. Βλέπεις τώρα εδώ τις σημειωμένες δύο πιθανές διηγέρσεις από το βασικό όρο που είναι αυτές που παρατηρήσαμε στο φάσμα. |
| _version_ |
1782817501980131328 |
| description |
σύντομη περιγραφή: Μπορώ να εκφράσω εδώ μια απορία. Έχουμε αναφερθεί πολλές φορές τα οκταϊδρικά και τετραϊδρικά σύμπλοκα και είδαμε και πως δημιουργούνται με πιστικό τρόπο τα διαγράμματα διαφοροποιής του τροχιακόντων μετάλλων σε σύμπλοκα αυτά. Σε κάθε περίπτωση το διάγραμμα είναι ίδιος τη μορφή για τα οκταϊδρα και τετραϊδρα σύμπλοκα και μόνο η τιμή του ΔΔΤ διαφέρει κατά περίπτωση. Έτσι δεν είναι? Αυτό είναι ένα ρητορικό ερώτημα. Φυσικά και είναι έτσι. Με τον τρόπο αυτό απλοποιείται η διαδικασία καθορισμού των ενεργιακών καταστάσεων σε κάθε σύστημα. Έτσι είναι πιο εύκολη η αρχική προσέγγιση κάθε οκταϊδρικού σύμπλοκου, για παράδειγμα, ασχέτος του μετάλλου και των λίγκαν που εμπλέκονται. Όχι, όχι, το ερώτημα είναι τώρα. Έστω ότι έχω ένα οκταϊδρο σύμπλοκο, όπως αυτά του κοβαλτίου που είδαμε πριν. Υπάρχουν δυο διαφοροπημένες ενεργικές καταστάσεις, τακτοποιώσεις αυτές στα ελεκτρόνια και το μόνο που έχω να παρατηρήσω είναι μία μοναδική διαίγερση από τα χαμηλήσεις στα υψηλείς ενέργειες τροχιακά. Όμως τα φάσματα που είδαμε πριν, υπάρχουν περισσότερα από μία διαίγερση που ταυτοποιήθηκαν πως είναι τύπου ΔΕΤΕ. Στην περίπτωση των ενώσεων που ανέφερες θα ήταν εύκολο να απαντήσει κάποιος ότι η έννοια οκταϊδρο είναι μία αρχική προσέγγιση και εφόσον η συμμετρία του συστήματος είναι χαμηλότερη από οκταϊδρική, προφανώς δεν υπάρχουν δύο και τρία τροχιακά εκφυλισμένα, αλλά διάσπαση σε περισσότερες ενεργειακές καταστάσεις, για παράδειγμα, οπότε έχουμε πολλές πιθανές διαίγερσεις. Άρα πρέπει να δουλεψώ περισσότερο με τη συμμετρία και μου φαίνεται πολύ κουραστικό. Η εφαρμογή της φαίνεται απλή, μόνο όμως στα πολύ συμμετρικά συστήματα, από την άλλη όμως, για στάσου. Και στο εξάμινο σύμπλοκο είδαμε περισσότερο από μία κορυφές. Αυτό δεν εξηγείται με τον παραπάνω τρόπο. Εξηγείται με τη στατιστική, όσο περίεργο κι αν σου φαίνεται. Και με τη συμμετρία. Δηλαδή στην περίπτωση που υπάρχουν ενεργειακές καταστάσεις με παραπλήσια ενέργεια, αυτές ομαδοποιούνται σε αυτό που ονομάζεται φασματοσκοπικός όρος. Μα δεν είναι ξεκάθαρες ενεργειακές καταστάσεις. Δείχνουμε για παράδειγμα ότι έχουμε τέσσερα ηλεκτρόνια, τρία στα χαμηλά και ένα στα ψηλά τροχιακά. Αυτό δεν είναι μια κατάσταση για το σύστημα. Θα παραξενευτείς αρχικά αλλά αν το σκεφτείς λίγο παραπάνω θα δεις πως έτσι είναι. Τι κάνουμε εμείς όταν τακτοποιούμε τα ηλεκτρόνια στα τροχιακά. Απλώς σημειώνουμε ένα βελάκι με μύτη προς τα πάνω ή προς τα κάτω και κάνουμε μεταξύ μας τη σύμβαση πως πάνω βέλους σημαίνει α σπιν και κάτω βέλους σημαίνει βίτα σπιν. Στην πραγματικότητα μπορεί να είναι είτε όλα επάνω είτε όλα κάτω. Ακόμη σκέψου ένα ηλεκτρόνιο στα πάνω τροχιακά σημαίνει ένα ηλεκτρόνιο σε ποιο από τα δύο τροχιακά και με τι σπιν. Και η περιβόητη συμμετρία πως θα βοηθήσει. Δεν το κατάλαβα απολύτως. Ούτε χρειάζεται στη φάση αυτή. Βοήθησε πάντως του Στανάμπε και Σουγκάνο που αφιέρωσαν χρόνο και κατέστρωσαν διαγράμματα για όλες τις πιθανές κατανομές ηλεκτρονιών σε 4 χιακά και μάλιστα για μεγάλο εύρος τιμών Δ. Εδώ έχουμε το αντίγραφο που μας ενδιαφέρει απλά αναφέρεται στα συστήματα με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση Δ6. Βλέπω μια κανονικότητα όσον αφορά τους εκθέτητες 5, 3 και 1. Αλλά οι συμβολισμοί με τα γράμματα. Είναι σχετικά απλό. Έχουμε εδώ τα 5 τετροχιακά και από πάνω συμβολίσαμε τον κουβαντικό αριθμό μη Λ που αντιστοιχεί στο καθένα. Θέλεις να κάνεις μια κατανομή των 6 ηλεκτρονιών του κουβαλιτίου σε αυτά. Εδώ έβαλα το έκτο ηλεκτρόνιο στο πρώτο στη σειρά τροχιακό. Δεν ξέρω αν έκανα καλά. Ένια σου. Ούτε αυτό ξέρει. Απλώς έχει πιθανότητα να βρίσκεται σε οποιοδήποτε τροχιακό. Θέλεις τώρα να αθρίσεις τα μη Λ που έχεις για την κατανομή αυτή. Μειών 2 και μειών 2 μειών 1 μη 0 1 και 2 δηλαδή μειών 2. Αυτό σημαίνει πως αν το άθροισμα το δηλώσω με το Λ η τιμή που θα έχει θα είναι 2. Κατά τη στοιχεία με τα ατομικά τροχιακά. Η τιμή αυτή θα δώσει σύμβολο δε. Θέλεις να βρεις τώρα το συνολικό σπιν της κατανομής που έκανες. Εύκολο είναι. Τα δύο ηλεκτρόνια στο πρώτο τροχιακό είναι ζευγάρι, άρα έχουν ανερρεθεί. Και τα υπόλοιπα τέσσερα δίνουν ολικό σπιν 4 δεύτερα, δηλαδή 2. Δηλαδή πολλαπλό ότι τα σπιν 2 επιβίωσην 1 ίσον 5. Αν ενώσουμε τις δύο ενδείξεις βγάζει νόημα. 5Ν. Μάλιστα. Είναι το σύμβολο και η αριστερά. Κάτω. Αντιστοιχεί στον φασματοσκοπικό όρο με τη χαμηλότερη ενέργεια. Για να τον βρούμε εφαρμόζουμε τις γνωστές αρχές κατανομής ηλεκτρονίων. Αν δε μιουργούσες μια κατανομή με δύο ζευγάρια ηλεκτρόνια και δύο μονήρι, το ολικό σπιν θα ήταν 1 και η πολλαπλότητα σπιν 3. Μπορείς να βρεις την τιμή του L και για το γράμμα που θα συμβόλησε το συγκεκριμένο όρο. Θα ήταν μίον 2 και μίον 2, μίον 1 και μίον 1, 0 και 1 δηλαδή 5 άρα H. Είναι 3H το βρήκα. Και φυσικά αν θεωρήσω τρία ζευγάρια ηλεκτρόνια έχω ολικό σπιν 0 άρα πολλαπλότητα L. Και φυσικά αν θεωρήσω τρία ζευγάρια ηλεκτρόνια έχω ολικό σπιν 0 άρα πολλαπλότητα 1. Και πρέπει να έχω τιμή για το L 6 άρα έχω όρο 1I. Πάει και αυτό. Κατατήρησε τώρα ότι στον οριζόντιο άξονα έχουμε την τιμή του Δ. Η εξυπνάδα του διαγράμματος βρίσκεται στο ότι δεν δίνει απόλυτες τιμές ενέργειας, αλλά σχετικές ως προς τον όρο που έχει τη χαμηλότερη ενέργεια. Αυτός βρίσκεται πάντοτε ακριβώς πάνω στον οριζόντιο άξονα. Και εδώ, σε αυτό το σημείο γιατί υπάρχει ασυνέχεια και γιατί φαίνεται οι γραμμές να σπάζουν. Απόκει και μετά συμβαίνει κάτι άλλο και τι ακριβώς είναι αυτό. Είναι ακριβώς κάτι άλλο και αυτό το έχουμε ήδη βρει χωρίς να το δηλώσουμε ρητά. Καθώς το Δ αυξάνει κατά μήκος της φασματοχημικής σειράς, η προτίμηση για τοποθέτηση των ηλεκτρονίων σε ξεχωριστά τροχιακά μικραίνει και αρχίζει να ευνοεί τη δημιουργία ζευγών. Άρα θα έχουμε μετάβαση από τον βασικό όρο 5Δ στον 1ΑΙ όπως είπαμε πιο πριν. Βλέπεις τώρα εδώ τις σημειωμένες δύο πιθανές διηγέρσεις από το βασικό όρο που είναι αυτές που παρατηρήσαμε στο φάσμα. |