Spektrochemische Reihe

Die spektrochemische Reihe ist ein Begriff aus der Ligandenfeldtheorie. Sie ordnet verschiedene Liganden nach ihrer Fähigkeit die d-Orbitale eines Metallkations energetisch aufzuspalten. Die spektrochemische Reihe der Liganden wurde 1938 vom japanischen Chemiker R. Tsuchida aufgestellt.^[1]

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Spektrochemische Reihe der Liganden

I⁻ < Br⁻ < S²⁻ < SCN⁻ < Cl⁻ < N₃⁻ < F⁻ < NCO⁻ < OH⁻ < ONO⁻ < ox²⁻ < H₂O < NCS⁻ < NC⁻ < py < NH₃ < en < dipy < phen < NO₂⁻ < CNO⁻ < CN⁻ < CO

Die in der Reihe links stehenden Liganden erzeugen eine schwache Ligandenfeldaufspaltung und können als schwache Lewis-Base angesehen werden.

Je weiter rechts die Liganden stehen, desto größer ist ihre erzeugte Ligandenfeldaufspaltung, welches zum Einen Auswirkungen auf die Farbigkeit eines Komplexes hat, zum Anderen Ursache für einen high-spin- oder low-spin-Komplex ist. Dementsprechend können die Liganden auf der rechten Seite im Verhältnis zu den links stehenden als starke Lewis-Basen gesehen werden.

Elektronegative Liganden bewirken eine geringere Aufspaltung, da sie die Elektronendichte vom Zentralteilchen nehmen und somit die Wechselwirkung zwischen den Elektronen geringer wird. Ebenfalls bewirken größere Liganden eine geringere Aufspaltung des Ligandenfelds, da ihre Elektronen auf ein größeres Volumen verteilt sind.

Spektrochemische Reihe der Metallionen

Mn²⁺ < Ni²⁺ < Co²⁺ < Fe²⁺ < V²⁺ < Fe³⁺ < Cr³⁺ < V³⁺ Co³⁺ < Mn⁴⁺ < Mo³⁺ < Rh³⁺ < Pd⁴⁺ < Ir³⁺ < Re⁴⁺ < Pt⁴⁺

Die Ligandenfeldaufspaltung hängt auch vom Metallkation ab. Je höher die Ladung des Metallkations, desto höher ist auch die Aufspaltung und desto eher bilden sich low-spin-Komplexe. Die in dieser Reihe links stehenden Metallionen bewirken eine geringe Ligandenfeldaufspaltung und bilden daher eher high-spin-Komplexe. Die rechts stehenden bewirken eine hohe Aufspaltung und bilden daher eher low-spin-Komplexe.

Eine höhere Oxidationsstufe des Zentralteilchens hat direkten Einfluss auf die Liganden, die hierdurch dem Zentralteilchen näher kommen. Die elektrostatische Abstoßung zwischen den Liganden-Elektronen und den d-Elektronen des Zentralteilchens wird erhöht.

Literatur

• Holleman, Wiberg. Lehrbuch der anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin, 1995.

Literaturstellen

1. ↑ Tsuchida, R. (1938). Bull. Chem. Soc. Jpn. Bd. 13, S. 388 und S. 436.

Siehe auch

• Ligandenfeldtheorie