전이금속화학, Ni2+ 착물 구조에 따른 Orbital spilitting diagram 의 차이

Nickel은 원자 번호가 28번으로 d orbital에 전자를 8개를 가지고 있다. Nickel +2가의 경우는 4s 오비탈의 2개의 전자를 잃어 d 오비탈에 총 8개의 전자를 갖고 있다. Nickel(II) 이 리간드와 결합해서 착물을 이룰 때 가질 수 있는 구조가 Octaheral(정팔면체)과 Tetrahedral과 Square Planar(평면 사각형)이 있다. 각각의 경우 degenerate 돼 있던 d 오비탈이 각 경우게 따라 약간씩 다르게 Spilitting 이 일어나게 된다. 그리고 이 각각의 Splitting Diagram 에 8개의 전자 배치를 가지고 Octahedral 및 Tetrahedral 과 Square Planar 를 구분할 수 있게 되는 것이다.

  

Octaheral의 경우 Splitting 이 일어날 경우 밑쪽에 3개의 d 오비탈이 위에 2개의 d 오비탈이 위치하는 diagram을 갖는다. 8개의 전자 배치를 했을 때 2개의 unpaired 전자가 있는 것을 확인 할 수 있다.

 

Tetrahedral의 경우는 Octahedral의 Diagram을 뒤집어 놓은 것과 같은 배치를 가지며 Octahedral과 마찬가지로 2개의 unpaired 전자를 가지게 된다.

위 두 경우와는 달리 Square Planar는 다른 Diagram을 가지며 모든 전자가 쌍을 이루어 Unpaired 전자를 가지지 않는 특징을 가진다. 이런 Splitting Diagram에 전자 배치를 통한 간단한 Manetic 기준을 통해서 Octahedral 및 Tetrahedral 과 Square Planar를 구분할 수 있게 된다.

 

출처 : http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/nickel/magnetc1.html