Key Difference – Ligante Forte vs Ligando Fraco
Um ligante é um átomo, íon ou molécula que doa ou compartilha dois de seus elétrons por meio de uma ligação covalente coordenada com um átomo ou íon central. O conceito de ligantes é discutido em química de coordenação. Os ligantes são espécies químicas que estão envolvidas na formação de complexos com íons metálicos. Por isso, eles também são conhecidos como agentes complexantes. Os ligandos podem ser Monodentados, bidentados, tridentados, etc. com base na dentição do ligando. Denticidade é o número de grupos doadores presentes em um ligante. Monodentado significa que o ligante tem apenas um grupo doador. Bidentado significa que tem dois grupos doadores por uma molécula de ligante. Existem dois tipos principais de ligantes categorizados com base na teoria do campo cristalino; ligantes fortes (ou ligantes de campo forte) e ligantes fracos (ou ligandos de campo fraco). A principal diferença entre ligantes fortes e ligantes fracos é que a divisão de orbitais após a ligação a um ligante de campo forte causa uma diferença maior entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo, enquanto a divisão de orbitais após a ligação a um ligante de campo fraco causa uma diferença menor entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo.
O que é Teoria dos Campos Cristalinos?
Teoria de campo de cristais pode ser descrita como um modelo que é projetado para explicar a quebra de degenerescências (camadas de elétrons de igual energia) de orbitais de elétrons (geralmente orbitais d ou f) devido ao campo elétrico estático produzido por um ambiente circundante. anião ou aniões (ou ligandos). Esta teoria é frequentemente usada para demonstrar o comportamento de complexos de íons de metais de transição. Esta teoria pode explicar as propriedades magnéticas, cores de complexos de coordenação, entalpias de hidratação, etc.
Teoria:
A interação entre o íon metálico e os ligantes é resultado da atração entre o íon metálico com carga positiva e a carga negativa dos elétrons desemparelhados do ligante. Esta teoria é baseada principalmente nas mudanças que ocorrem em cinco orbitais de elétrons degenerados (um átomo de metal tem cinco orbitais d). Quando um ligante se aproxima do íon metálico, os elétrons desemparelhados estão mais próximos de alguns orbitais d do que de outros orbitais d do íon metálico. Isso causa uma perda de degeneração. E também, os elétrons nos orbitais d repelem os elétrons do ligante (porque ambos são carregados negativamente). Portanto, os orbitais d que estão mais próximos do ligante têm alta energia do que os outros orbitais d. Isso resulta na divisão de orbitais d em orbitais d de alta energia e orbitais d de baixa energia, com base na energia.
Alguns fatores que afetam esta divisão são; natureza do íon metálico, o estado de oxidação do íon metálico, o arranjo dos ligantes em torno do íon metálico central e a natureza dos ligantes. Após a divisão desses orbitais d com base na energia, a diferença entre os orbitais d de alta e baixa energia é conhecida como parâmetro de divisão de campo cristalino (∆oct para complexos octaédricos).
Figura 01: Padrão de Divisão em Complexos Octaédricos
Padrão de divisão: Como existem cinco orbitais d, a divisão ocorre na proporção de 2:3. Em complexos octaédricos, dois orbitais estão no nível de alta energia (conhecidos coletivamente como ‘eg’), e três orbitais estão no nível de energia mais baixo (conhecidos coletivamente como t2g). Nos complexos tetraédricos, ocorre o oposto; três orbitais estão no nível de energia mais alto e dois no nível de energia mais baixo.
O que é ligante forte?
Um ligante forte ou um ligante de campo forte é um ligante que pode resultar em uma maior divisão do campo cristalino. Isso significa que a ligação de um ligante de campo forte causa uma diferença maior entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo. Exemplos incluem CN– (ligantes de cianeto), NO2– (ligante nitro) e CO (carbonil ligantes).
Figura 02: Divisão de Low Spin
Na formação de complexos com esses ligantes, inicialmente, os orbitais de energia mais baixa (t2g) são completamente preenchidos com elétrons antes de serem preenchidos para qualquer outro orbital de nível de energia mais alto (por exemplo). Os complexos formados desta forma são chamados de “complexos de baixo spin”.
O que é Ligante Fraco?
Um ligante fraco ou um ligante de campo fraco é um ligante que pode resultar em uma menor divisão do campo cristalino. Isso significa que a ligação de um ligante de campo fraco causa uma diferença menor entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo.
Figura 3: Divisão de alta rotação
Neste caso, como a baixa diferença entre os dois níveis orbitais causa repulsões entre os elétrons nesses níveis de energia, os orbitais de maior energia podem ser facilmente preenchidos com elétrons quando comparados aos orbitais de baixa energia. Os complexos formados com esses ligantes são chamados de “complexos de spin alto”. Exemplos de ligantes de campo fraco incluem I– (ligando iodeto), Br– (ligando brometo), etc.
Qual é a diferença entre ligante forte e ligante fraco?
Ligante Forte vs Ligando Fraco |
|
| Um ligante forte ou um ligante de campo forte é um ligante que pode resultar em uma maior divisão do campo cristalino. | Um ligante fraco ou um ligante de campo fraco é um ligante que pode resultar em uma menor divisão do campo cristalino. |
| Teoria | |
| A divisão após a ligação de um ligante de campo forte causa uma diferença maior entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo. | A divisão de orbitais após a ligação de um ligante de campo fraco causa uma diferença menor entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo. |
| Categoria | |
| Os complexos formados com ligantes de campo forte são chamados de “complexos de spin baixo”. | Os complexos formados com ligantes de campo fracos são chamados de “complexos de spin alto”. |
Resumo – Ligante Forte vs Ligando Fraco
Ligantes fortes e ligantes fracos são ânions ou moléculas que causam a divisão dos orbitais d de um íon metálico em dois níveis de energia. A diferença entre ligantes fortes e ligantes fracos é que a divisão após a ligação de um ligante de campo forte causa uma diferença maior entre os orbitais de nível de energia mais alto e mais baixo, enquanto a divisão de orbitais após a ligação de um ligante de campo fraco causa uma diferença menor entre os orbitais de nível mais alto e mais baixo. orbitais de nível de energia.
