磁化率測定

質問

実験で磁化率測定をして、不対電子数が分かるまでは理解できるのですが、そこからどのようにして構造が決まるか悩んでいます。

ニッケル錯体について実験したのですが、
不対電子数がこんな値だったら
こんな構造では？
という例があれば教えてください。

回答No.2

tomo_momo

なんとなくわかりました。
ニッケル（II) は [Ar](3d)^8　でしょうか？　自由イオンなら

l　 s(up) s(down)
2 + -
1 + -
0 + -
-1 +　　
-2 +

で　L=3, S=1 でしょうか？　縮退していた　５つの３ｄの軌道も、結晶場分裂によって、縮退が部分的にとける。結晶場分裂の大きさが小さけれHund ルールに従った、ハイスピン状態が、結晶場分裂の大きさが大きければ、ロースピン状態が実現される。僕は化学専攻じゃなかったので、あまり物質の名前を言われても困りますが、その配位する配位子がどういう対称性によって（３ｄ）の電子軌道がどう分裂するか決まる。

もし、６つの配位子がオクタへドラルな対称な位置にあるとすると、ハイスピンでもロースピンでも同じ配置をとることになる。磁性に関与するのは、egとかいてある　二つの異なる軌道にはいる、スピンの向きがおなじ２つの電子である。

eg　　　 + +
t2g　　 +-　+-　+-　　

４つのはいいしのテトラへドラルでも次のようになって、磁性に関与するのは、t2gの　異なる軌道にあるペアでないスピンである。

ｔ2g　　 +-　+　+　　
eg　　　 +- +-

ならば結局同じではないか？もし、さらに対称性が低い場合は、これらの、t2gとかegの軌道も分裂するので、その分裂が非常に大きければ、分裂した、エネルギーの低いレベルの軌道に２つの電子が(スピンの違う）入ることができるので、磁気モーメントは大変小さいものになります。（たとえば、オクタから始まって、上下にあるはいいしのひとつをかなりニッケルに近づけたりして、）

あまりニッケルの場合は、うまくいかないようですが、ほかの遷移金属、たとえば、鉄などでは、結晶場分裂によって、ハイスピン、ロースピン状態などから、うまくできる場合もあると思います。

回答No.1

tomo_momo

どういう測定をしたんでしょうか？たとえば　ＳＱＵＩＤか？　それとも、ＥＳＲか？　また　ほかの方法か？
あまり、磁化率で構造を決めようっていうのは　聞いたことがないんで。また、遷移金属の磁気モーメントが　おもに　磁化率に寄与していて、不対電子は多分パラで寄与が少ないと思う。

お礼

ありがとうございます。↑↑の産は酸ですね。慌ててました…

補足

補足します。
磁気天秤(MSB-MKI)で測定しました。あと説明不足ですみません。
重量磁化率から計算で磁化能率を求めてそこから不対電子数を導いてそこから、結晶場理論から配位構造を予想せよとのことです。
実験で測定したのは
ジニトロテトラアンミンニッケル(II)とテトラクロロニッケル(II)産テトラエチルアンモニウムです。