Kľúčový rozdiel medzi komplexmi s vysokým a nízkym spinom je v tom, že komplexy s vysokým spinom obsahujú nepárové elektróny, zatiaľ čo komplexy s nízkym spinom zvyčajne obsahujú párové elektróny.
Pojmy vysoká rotácia a nízka rotácia súvisia s koordinačnými komplexmi. Toto sa nazýva spinové stavy komplexov. Tieto stavy môžeme určiť pomocou teórie kryštálového poľa a teórie poľa ligandu. Vo všeobecnosti majú oktaedrické komplexy a tetraedrické komplexy vysokú rotáciu, zatiaľ čo štvorcové rovinné komplexy majú nízku rotáciu.
Čo sú to komplexy s vysokou rotáciou?
Komplexy s vysokým spinom sú koordinačné komplexy obsahujúce nepárové elektróny na vysokých energetických úrovniach. Keďže obsahujú nepárové elektróny, tieto komplexy s vysokým spinom sú paramagnetické komplexy. To znamená, že tieto komplexy môžu byť priťahované vonkajším magnetickým poľom.
Obrázok 01: Diagram rozdelenia energie pre komplexy s vysokou rotáciou
Rozdelenie vysokej spinovej energie zlúčeniny nastáva, keď je energia potrebná na spárovanie dvoch elektrónov väčšia ako energia potrebná na umiestnenie elektrónu do vysokoenergetického stavu. Oktaedrické a tetraedrické koordinačné komplexy sú zvyčajne komplexy s vysokým spinom.
Čo sú to komplexy s nízkou rotáciou?
Komplexy s nízkym spinom sú koordinačné komplexy obsahujúce párové elektróny na nízkej energetickej úrovni. Pretože v komplexoch s nízkym spinom nie sú žiadne nepárové elektróny (všetky elektróny sú spárované), sú diamagnetické. To znamená, že tieto zlúčeniny nemôžu byť priťahované vonkajším magnetickým poľom. Nízkoenergetické štiepenie zlúčeniny nastáva, keď je energia potrebná na spárovanie dvoch elektrónov nižšia ako energia potrebná na umiestnenie elektrónu do nízkoenergetického stavu. Štvorcové komplexy rovinnej koordinácie sú zvyčajne komplexy s nízkym spinom.
Obrázok 02: Diagram rozdelenia energie pre komplexy s nízkou rotáciou
Na určenie, či je daný koordinačný komplex komplexom s vysokým spinom alebo komplexom s nízkym spinom, môžeme použiť nasledujúce tipy.
- Určenie tvaru komplexu
- Určenie oxidačného stavu kovového stredu
- Určenie d-elektrónovej konfigurácie kovu
- Určenie diagramu kryštálového poľa komplexu s ohľadom na jeho geometriu
- Určenie, či je energia rozdelenia väčšia ako energia párovania
Aký je rozdiel medzi komplexmi s vysokou rotáciou a nízkou rotáciou?
Kľúčový rozdiel medzi komplexmi s vysokým a nízkym spinom je v tom, že komplexy s vysokým spinom obsahujú nepárové elektróny, zatiaľ čo komplexy s nízkym spinom majú tendenciu obsahovať párové elektróny. V komplexoch s vysokým spinom je energia potrebná na spárovanie dvoch elektrónov väčšia ako energia potrebná na umiestnenie elektrónu tohto komplexu na vysokú energetickú hladinu. Naproti tomu v komplexoch s nízkym spinom je energia potrebná na spárovanie dvoch elektrónov nižšia ako energia potrebná na umiestnenie elektrónu na vysokú energetickú hladinu.
Ďalším významným rozdielom medzi komplexmi s vysokým a nízkym spinom je to, že komplexy s vysokým spinom sú paramagnetické, pretože majú nepárové elektróny, ale komplexy s nízkym spinom sú diamagnetické, pretože majú všetky elektróny spárované. Vo všeobecnosti majú tetraedrické a oktaedrické zlúčeniny vysokú rotáciu, zatiaľ čo štvorcové rovinné zlúčeniny majú nízku rotáciu.
Zhrnutie – komplexy s vysokou rotáciou vs. s nízkou rotáciou
Existujú dva typy spinových stavov koordinačných komplexov. Sú to stav vysokého odstreďovania a stav nízkeho odstreďovania. Kľúčový rozdiel medzi komplexmi s vysokým a nízkym spinom je v tom, že komplexy s vysokým spinom obsahujú nepárové elektróny, zatiaľ čo komplexy s nízkym spinom majú tendenciu obsahovať párové elektróny.
