결정장 갈라짐 에너지와 분광화학적 계열

소개글

일반화학실험 2
20점 만점에 19점 받았습니다. 깎인 이유를 설명해놓았으니 참고하시길 바랍니다.
이론은 복붙 아니고 하나하나 찾아서 적었습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1) 물질의 색, 빛의 색
자연의 물질들은 우리가 볼 수 있는 색을 지닌다. 우리가 볼 수 있는 빛의 영역을 가시광선이라고 하며 무지개 색으로 나타낼 수 있다. 가시광선은 흡수 파장이라고 할 수 있는데 인간의 눈에 보이는 흡수 파장은 약 400~700nm 정도이다. 단파장일수록 큰 에너지를 갖고 있으며 장파장일수록 작은 에너지를 갖게 된다. 무지개에서 빨간색에 가까울수록 장파장이고 보라색에 가까울수록 단파장이므로 빨간색에 가까우면 에너지가 낮고, 보라색에 가까우면 에너지가 높은 것이다. 우리가 물질을 볼 때는 빛의 색을 보는 것이 아니라 빛을 흡수하고 반사된 빛을 보게 되는데, 물질의 색은 흡수한 빛의 보색을 띠게 된다. 예를 들어 보라색 빛을 흡수하는 물질이 있다면 우리 눈에는 보라색의 보색인 노란빛의 물질로 보이게 된다. 따라서 물질이 하얀색이라면 가시광선을 흡수하지 않고 모두 반사하고 있는 것이고, 검은색의 물질은 모두 흡수하고 있는 것이다. 물질이 바닥상태일 때 에너지를 흡수하여 들뜬 상태로 바뀔 수 있는데, 흡수한 빛이 가시광선 영역이면 우리 눈에 색이 들어오게 된다.

2) 결정장 이론
d오비탈에는 dz2,dx2-y2,dxy, dxz, dyz가 있다. d오비탈은 모두 같은 에너지 준위를 가지고 있다. 이 상태를 ‘d generate 되어있다’라고 하는데 외부의 리간드와 만나면 d 오비탈은 eg오비탈과 t2g 오비탈로 갈라지게 된다. 전이 금속과 리간드 사이의 상호 작용이 금속 양이온의 전하와 리간드의 비공유 전자의 음전하 사이의 정전기적 인력에 영향을 줄 때, 원래 겹쳐진 중심 금속의 5 개의 d 오비탈은 리간드의 전하에 둘러싸여 에너지의 변화가 생긴다. 리간드가 중심 금속에 가까이 오면 리간드의 비공유 전자가 금속의 d 오비탈와 상호 작용이 달라져서 겹쳐진 에너지 상태가 깨지게 된다. 즉, 같은 전하끼리 반발하는 것처럼 d 오비탈의 전자와 리간드의 전자들이 서로 강하게 반발하여 리간드 접근 방향과 같은 방향의 d 오비탈은 다른 방향에 위치한 d 오비탈보다 높은 에너지를 갖게 된다. 이로 인해 d 오비탈이 갈라지게 되는 것이다.

참고 자료

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