Différence clé - Ligand fort vs Ligand faible
Un ligand est un atome, un ion ou une molécule qui donne ou partage deux de ses électrons via une liaison covalente coordonnée avec un atome ou un ion central. Le concept de ligands est discuté sous chimie de coordination. Les ligands sont des espèces chimiques impliquées dans la formation de complexes avec des ions métalliques. Par conséquent, ils sont également connus comme agents complexants. Les ligands peuvent être monodentés, bidentés, tridentés, etc. en fonction de la denticité du ligand. La denticité est le nombre de groupes de donneurs présents dans un ligand. Monodentate signifie que le ligand n'a qu'un seul groupe donneur. Bidentate signifie qu'il a deux groupes donneurs pour une molécule de ligand. Il existe deux principaux types de ligands classés en fonction de la théorie du champ cristallin; ligands forts (ou ligands de champ fort) et ligands faibles (ou ligands de champ faible). La principale différence entre les ligands forts et les ligands faibles est que la division des orbitales après la liaison à un ligand de champ fort provoque une différence plus élevée entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur, tandis que la division des orbitales après la liaison à un ligand de champ faible entraîne une différence plus faible. entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la théorie du champ de cristal
3. Qu'est-ce qu'un ligand fort
4. Qu'est-ce qu'un ligand faible
5. Comparaison côte à côte - ligand fort vs ligand faible sous forme tabulaire
6. Résumé
Qu'est-ce que la théorie des champs de cristal?
La théorie des champs de cristaux peut être décrite comme un modèle conçu pour expliquer la rupture des dégénérations (couches d'électrons d'énergie égale) des orbitales d'électrons (généralement des orbitales d ou f) dues au champ électrique statique produit par un anion ou des anions environnants (ou ligands). Cette théorie est souvent utilisée pour démontrer le comportement des complexes d'ions de métaux de transition. Cette théorie peut expliquer les propriétés magnétiques, les couleurs des complexes de coordination, les enthalpies d'hydratation, etc.
Théorie:
L'interaction entre l'ion métallique et les ligands est le résultat de l'attraction entre l'ion métallique avec une charge positive et la charge négative des électrons non appariés du ligand. Cette théorie est principalement basée sur les changements survenant dans cinq orbitales d'électrons dégénérés (un atome de métal a cinq orbitales d). Lorsqu'un ligand s'approche de l'ion métallique, les électrons non appariés sont plus proches de certaines orbitales d que de celles d'autres orbitales d de l'ion métallique. Cela provoque une perte de dégénérescence. Et aussi, les électrons dans les orbitales d repoussent les électrons du ligand (car les deux sont chargés négativement). Par conséquent, les orbitales d qui sont plus proches du ligand ont une énergie élevée que celle des autres orbitales d. Il en résulte la division des orbitales d en orbitales d à haute énergie et en orbitales d à faible énergie, en fonction de l'énergie.
Certains facteurs affectant ce fractionnement sont; la nature de l'ion métallique, l'état d'oxydation de l'ion métallique, la disposition des ligands autour de l'ion métallique central et la nature des ligands. Après la division de ces orbitales d en fonction de l'énergie, la différence entre les orbitales d haute et basse énergie est appelée paramètre de division du champ cristallin (∆ oct pour les complexes octaédriques).
Figure 01: Modèle de division dans les complexes octaédriques
Schéma de division: comme il y a cinq orbitales d, la division se produit dans un rapport de 2: 3. Dans les complexes octaédriques, deux orbitales sont au niveau d'énergie élevé (collectivement appelées «par exemple») et trois orbitales sont au niveau d'énergie inférieur (collectivement appelées t2g). Dans les complexes tétraédriques, le contraire se produit; trois orbitales sont dans le niveau d'énergie supérieur et deux dans le niveau d'énergie inférieur.
Qu'est-ce que Strong Ligand?
Un ligand fort ou un ligand de champ fort est un ligand qui peut entraîner une division du champ cristallin plus élevée. Cela signifie que la liaison d'un ligand de champ fort provoque une différence plus élevée entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur. Les exemples incluent CN - (ligands cyanure), NO 2 - (ligand nitro) et CO (ligands carbonyle).
Figure 02: Fractionnement à faible rotation
Dans la formation de complexes avec ces ligands, dans un premier temps, les orbitales d'énergie inférieure (t2g) sont complètement remplies d'électrons avant de se remplir vers d'autres orbitales à haut niveau d'énergie (par exemple). Les complexes ainsi formés sont appelés «complexes à faible spin».
Qu'est-ce que Weak Ligand?
Un ligand faible ou un ligand de champ faible est un ligand qui peut entraîner une division du champ cristallin plus faible. Cela signifie que la liaison d'un ligand de champ faible entraîne une différence plus faible entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur.
Figure 3: Division à rotation élevée
Dans ce cas, étant donné que la faible différence entre les deux niveaux orbitaux provoque des répulsions entre les électrons dans ces niveaux d'énergie, les orbitales d'énergie plus élevée peuvent être facilement remplies d'électrons par rapport à celles des orbitales à faible énergie. Les complexes formés avec ces ligands sont appelés «complexes à spin élevé». Des exemples de ligands de champ faible comprennent I - (ligand iodure), Br - (ligand bromure), etc.
Quelle est la différence entre un ligand fort et un ligand faible?
Diff article au milieu avant la table
Ligand fort vs ligand faible |
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| Un ligand fort ou un ligand de champ fort est un ligand qui peut entraîner une division du champ cristallin plus élevée. | Un ligand faible ou un ligand de champ faible est un ligand qui peut entraîner une division du champ cristallin plus faible. |
| Théorie | |
| La division après la liaison d'un ligand de champ fort provoque une différence plus élevée entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur. | La division des orbitales après la liaison d'un ligand de champ faible entraîne une différence plus faible entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur. |
| Catégorie | |
| Les complexes formés avec des ligands de champ fort sont appelés «complexes à faible spin». | Les complexes formés avec des ligands à champ faible sont appelés «complexes à spin élevé». |
Résumé - Ligand fort vs Ligand faible
Les ligands forts et les ligands faibles sont des anions ou des molécules qui provoquent la division des orbitales d d'un ion métallique en deux niveaux d'énergie. La différence entre les ligands forts et les ligands faibles est que la division après la liaison d'un ligand de champ fort provoque une différence plus élevée entre les orbitales de niveau d'énergie supérieur et inférieur, tandis que la division des orbitales après la liaison d'un ligand de champ faible entraîne une différence plus faible entre les orbitales supérieures et inférieures. orbitales de niveau d'énergie.
