Διάλεξη 11 / Διάλεξη 11 / σύντομη περιγραφή - Ακριβός Περικλής (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2015)
σύντομη περιγραφή: Πώς θα μας βοηθήσει η μαγνητική επιδεικτικότητας του χαρακτηρισμού κάποιων συμπλόκων. Ας πάρουμε τα σύμπλοκα του κοβαλτιού που είδαμε και πιο πριν. Τι ξέρουμε γι' αυτά. Ας πούμε για το εξάμινο σύμπλοκο. Κεδρικό με τελότο κοβάλτιο, βαθμίδε οξύδος εις τρία συν, οκτεδρικό, εξιδότος αμμονίες, μ' αυτά. Ελεκτρονική διαμόρφωση. Θα ξεκινήσουμε από το δέτερο κοβάλτιο που είναι 4s² 37. Άρα για το τρισθενές κοβάλτιο είναι 36. Εντάξει. Μπορούμε να τοποθετήσουμε τα 6-7 ηλεκτρονία στα πέντε δέτροχια κάτω κοβαλτίου. Ναι βέβαια. Εδώ είμαστε. Διάλεξες να ακολουθήσεις τυπικά τον κανόνα του hood βλέπω. Αν όμως το δέλτα μηδέν ήταν μεγάλο. Αυτό δεν το ξέρω. Ανευμένης όμως μπορώ να το κάνω με αυτή την παραδοχή. Ορίστε. Οι δυο αυτές εικόνες που έχεις μπροστά σου είναι εικόνες όχι στον χώρο. Δεν είναι τρισδιάστατες απ' εικονίσεις του Μωρίου. Είναι περιγραφές στην ουσία ανισμάτων. Έχουν βέβαια την ιδιαιτερότητα να βρίσκονται πάνω σε γραμμές, αλλά αυτές παρουστάμουν ενεργειακές καταστάσεις. Πες μου. Διαφέρουν σε κάτι αυτές οι δυο επικονίσεις. Διαφέρουν βασικά στην τιμή του δέλτα μηδέν που υποθέσαμε. Τελικά όμως διαφέρουν στο πόσα μονήρ ηλεκτρόνια έχει κάθε μία. Ακριβώς. Και εδώ βλέπω τέσσερα και κανένα. Ή δεν είναι έτσι. Ναι, έτσι είναι. Άρα θα είναι εύκολο να βρούμε κάτι για την ηλεκτρονιακή διαμόρφωση της ένωσης αυτής με μία απλή μαγνητική μέτρηση. Θα έχουμε είτε διαμαγνητική συμπεριφορά είτε παραμαγνητική που θα οφείλεται σε τέσσερα ηλεκτρόνια. Για να δούμε πόση μαγνητική ροπή θα έχουμε. 4 Χ 6 ίσον 24 πρέπει τώρα να βγάλουμε τη ρίζα του για να βρούμε τη μαγνητική ροπή που αναμένετε. Είναι καταρχήν λίγο πιο απλό. 24 είναι λίγο μικρότερο από το 25. Άρα το ίδιο και οι ρίζες τους. Αλλά η ρίζα του 25 είναι 5. Συνεπώς η αναμεγνωμένη μαγνητική ροπή μας είναι κάτι λιγότερο από 5. Ας πούμε 4,80 ή 4,90. Έτσι δεν είναι. Πάμε να δούμε τα δεδομένα της μέτρησής μας. Το μαγνητόμετρο που έχουμε δίνει κάποια μέτρηση που δεν είναι βάρος ή ύψος ή δύναμη ή κάτι τέτοιο. Έχει όμως αναλυτικό τρόπο υπολογισμού της μαγνητικής επιδεκτικότητας. Αναγναμάρει ουσίες και από εκεί μπορούμε σχετικά να προχωρήσουμε απλά. Ο τύπος υπολογισμού είναι αυτός όπου έμει μάζα του δείγματος κέλ το ύψος της τύλης μέσα στο σωλήνα μέτρησης. Εμείς μετρούμε το R και το R0 είναι η ίδια μέτρηση με τον κενό σωλήνα. Καταλαβαίνεις γιατί χρειάζεται αυτό. Ναι. Είναι σαν το λευκό προσδιορισμό στην ανάλυση σαν τη μέτρηση της κυψελίδας στη φασμοτοσκοπία ορατού. Για να βαλέψουμε τη συμμετοχή του σωλήνα στη μέτρηση. Δες εδώ λοιπόν τι γίνεται. Έχουμε R0 ίσον με μίον 60 και R ίσον με μίον 63. Να ξεκινήσουμε αντικατάσταση στον τύπο υπολογισμού. Είναι ήδη αρνητικός αριθμός και τα άλλα μαγέδια δεν έχουν πρόσημο. Άρα τι έχουμε κάνει κάποιο λάθος. Όχι λάθος με την έννοια ότι δεν καταλάβαμε κάτι απλώς δεν κάναμε διόρθωση για τη διαμαγνητική συμπεριφορά των ζευγών ηλεκτρονιών τα οποία υπάρχουν στο Μόριο. Αλλά αυτό απλώς αποτελεί μια διόρθωση λιγότερο από 1% στο σύνολο. Το αποτέλεσμα θα ήταν πιο κοντά στο 0. Αυτό είναι όλο. Τότε απλώς έχουμε ένδειξη ότι η ένωση είναι διαμαγνητική. Δες την επηρεάζει το μαγνητικό πεδίο. Άρα σε ποια από τις δύο περιγραφές της ηλεκτρονικής κατονομής θα συγκλίνουμε εμείς. Σε αυτήν εδώ. Και θα πρέπει να υποθέσουμε ότι το Δ0 είναι αρκετά μεγάλο για την ένωσή μας. Και να πάμε από τα φάσματα ορατού να το εντοπίσουμε και να το μετρήσουμε με ακρίβεια. Έχουμε τώρα κάτι άλλο. Έχω εδώ μια απλή και γνωστή ένωση. Είναι οξικός χαλκός. Δες το μοριακό του τύπο και πες μου τι πιστεύεις γι' αυτό το μόριο. Δύο οξικά ιόντα από φορτίο ή μεθεντάξι. Έχει όμως και ένα νερό που μπορεί να είναι κρυσταλικό ή να συναρμόζεται. Οπότε δεν ξέρω. Η ένωση μπορεί να είναι ή τετραγωνική ή τριγωνική ή διπυραμιδική. Τα κάνει αυτά ο χαλκός. Για το νερό θα μας βοηθήσει η φασματοσκοπία υπερίθρου. Για τώρα ας πούμε πως γνωρίζουμε ότι είναι συναρμουσμένο. Να δούμε λίγο τα αποτελέσματα της μαγνητικής μέτρησης στην ένωση. Τι δεν κάναμε καλά πάλι. Τίποτα δεν κάναμε λάθος. Ανοίξαμε το μπουκάλι με το αντιδραστήριο όπως μας το έστειλε η εταιρεία παρασκευής του. Τότε τι συμβαίνει. Συμβαίνει ότι ο μωριακός μας τύπος είναι λάθος. Η αναλογία των ατόμων είναι σωστή. Όμως έχουμε δημερές. Μπορείς να το φανταστείς αυτό. Με γέφυρες των οξυκών ιόντων μεταξύ των δύο χαλκών. Ναι ακριβώς. Και τα μώρια του νερού συναρμοσμένα αναένας τους χαλκούς. Αυτό όμως και πάλι δεν λύνει το πρόβλημα. Όχι δεν το λύνει. Οδηγεί όμως τη λύση του. Σε ένα τέτοιο μώριο υπάρχουν διάδρομοι επικοινωνίας των δύο χαλκών. Άρα ο ένας μαθαίνει για τον άλλο. Άρα είναι μια κατάσταση αντίστοιχη προς το μώριο του ιδροβόνου. Τι περιγραφή είναι αυτή. Πρώτη φορά τη βλέπω. Κι εγώ. Απλώς όμως έτσι μπορούμε να καταλάβουμε κάτι. Για το σύστημά μας υπάρχουν δύο πιθανές καταστάσεις όπου τα σπίν των δύο μονείων ηλεκτρονίων είναι διατεταγμένα είτε παράλληλα είτε αντιπαράλληλα. Και τι γίνεται τώρα. Τι κερδίζουμε. Τι διαδικασία αυτή. Στατιστική. Στατιστική. Αν οι δύο καταστάσεις είναι θερμοδυναμικώς πιθανές οι σχετικοί πληθυσμοί τους περιγράφονται με όρους πάλι του ΚΤ αλλά οι δύο πληθυσμοί αναφέρονται τώρα σε δύο καταστάσεις. Η μία με μηδέν και η άλλη με δύο μονείοι ηλεκτρόνια αναμονάδα που είναι πλέον το διμερές μας. Άρα ας πούμε ότι ο ένας πληθυσμός είναι 60% τι θα πει αυτό. Θα πει ότι θα έχουμε 60 επί 2 120 και 40 επί 0 και όλα αυτά δια 100. 1,2 μονείρ ηλεκτρόνια αναμονάδα ή όπως πριν με το λάθος μωριακό τύπο 0,6 μονείρ ηλεκτρόνια αναχαλκό. Που βοηθάει με τη γνώση του ΚΤ να βρούμε πόση είναι η ενεργειακή απόσταση που χωρίζει τις δύο καταστάσεις. Ενδιαφέρον. Πάρε και αυτό τώρα. Είναι ο οξικός χαλκός που αντέδρασε με δύο ισοδύναμα φενανθρωλίνης και έδωσε αυτό εδώ. Μπορούμε να βρούμε τον μωριακό του τύπο. Τον υποθετικό μωριακό τύπο. Με τον υποθετικό θα ξεκινήσουμε και θα δούμε. Όριστε και τα αποτελέσματα της μέτρησης. Τι έχεις να πεις τώρα. Είναι ένα ωραίο τυπικό σύστημα του δεστενούς χαλκού με περίπου 1 μονείρ ηλεκτρόνια αναχαλκό. Πόσα έγινε όμως αυτό. Αυτή εδώ η ένωση σε αντίθεση με την προηγούμενη είναι ένα μονομερές και κάθε άτομο χαλκού έχει ένα μονείρ ηλεκτρόνιο ενώ δεν έχει καμία απολύτως επίδραση με άλλα γετονικά άτομα χαλκού.