錯イオンについて

質問

主に遷移元素が錯イオンを形成する理由と、錯イオンが特有な色を呈する理由を教えてください。一応化学系の大学1年生です。

回答No.3

clearbook · ベストアンサー

順番に説明します。
まず錯イオンを知ってますか？
錯体のうちで正電荷あるいは負電荷を持つものです。
よく耳にするのはは[Co(en)3]3+で
このコバルト錯体は三価の錯イオンといいます。
それに対して電荷を持たない錯体、
例えば[PtCl2(NH3)2]は電荷を持たない錯分子と
呼ばれます。
このように錯体は大きく２つに分類されます。

さて本題ですが、遷移金属が錯体（電荷を持てば錯イオン）を形成するのは軌道の重なりうんぬんの話が
絡んできますが、
基本的には原子の孤立電子対が金属に配位する
と考えてください。
あくまでも基本ですので、例外はあります。
金属によって取ることができる配位数が違いますので
注意が必要です。
よって孤立電子対を持ち、さらに電荷を持つ様な
配位子が金属に配位すれば、
あるいは電荷のない配位子のみが配位して
金属の酸化数のみで
錯イオンが形成します。

次に錯イオンが特有な色を呈する理由です。
前提として前述のとおり、
錯イオンは錯体の分類の１つです。
よって錯イオンのみではなく錯体すべて、
錯分子も特有な色を示します。
さてその理由ですが、
金属と配位子との電子のやりとりによって決まります。
特徴的な１つがd-d遷移というもので、
そのエネルギーによって色の吸収波長が大きく変わり
目に見える色が変化するのです。
よってその色は金属と配位子の組み合わせ
によって様々に変わります。

もし興味があれば一度詳しく本を
読む事をおすすめします。
取っつきにくいですが、一度理解してしまえば
様々な色を扱える化学として、とてもおもしろい
分野であることがわかりますよ。

お礼

たくさんのご説明ありがとうございます。錯イオンは知っています。ｄ－ｄ遷移というのは初めて聞きました。

回答No.2

Oji_0930

金属原子の空軌道に配位子の電子が入ることで配位結合が形成される場合が多いです。
また、遷移金属は空軌道が電子の入っている軌道とエネルギー的に近いレベルにあるために、軌道の混成をおこして配位結合を形成します。(結合が形成されるときには軌道の混成が起こります。)

化学系の1年生だと軌道の混成とかを習っていないかもしれませんが、メタンとかでsp3混成になって、4つの軌道が等価になるとか言うのと同じ話です。

遷移金属についての話は、コットン他の基礎無機化学がいいと思います。図書館で見てみるのがいいと思います。
ISBNなんかが載っているので、アマゾンのページを載せておきます。

参考URL：

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4563045519/qid=1101123293/sr=1-1/ref=sr_1_2_1/250-0661535-1970653

お礼

お返事ありがとうございます。混成軌道については初歩的知識はあります。紹介していただいた文献を参考にしたいと思います。

回答No.1

noname#21649

dps混成軌道(名称疑問.平面４配いと立体6はいいで軌道がことなるのですが.のこんせいきどうか忘れています)の存在
混成軌道のエネルギー順位の関係

数学が関係するので.計算間違いの山になってしまい途中で放り投げた分野なので.これ以上のないようを書けません。

お礼

お返事ありがとうございます。混成軌道は前期で習った覚えはありますが・・(-_-;)