鉄錯体のｄ電子について

質問失礼します。
化学で
「Fe(3+)(EDTA)錯体は常磁性、Fe(2+)(phen)3錯体は反磁性である。これをｄ電子の挙動に基づいて説明してみよ」
という問題が出ました。

一応
「ｄ軌道に関して電子の入り方がegとt2gにおいて電子４個以上のときに
スピン対が形成されることが優先される場合が反磁性、それぞれが埋まるのが優先されるのが常磁性で、前者の錯体はそれぞれが埋まることが優先され、後者の錯体はスピン対が優先されるのでそうだといえる」

といった具合の答えを出すつもりなのですが。
この場合鉄なので、5つの電子がｄ電子に埋まった図でよいのでしょうか。
またそれぞれがそうなるという具体的根拠がわかりません。

どうかお願いします

No.2 ベストアンサー 回答者： 101325 回答日時： 2009/12/18 12:59

「スピン対が形成されることが優先される場合が反磁性」ではなくて

「スピン対が形成されることが優先される場合が強い配位子場（または低スピン状態）」です。
「それぞれが埋まるのが優先されるのが常磁性」ではなくて
「それぞれが埋まるのが優先されるのが弱い配位子場（または高スピン状態）」です。

反磁性と常磁性については
・不対電子があるならば常磁性。常磁性ならば不対電子がある。
・不対電子がないならば反磁性。反磁性ならば不対電子がない。
というのが基本です。

> 鉄なので、5つの電子がｄ電子に埋まった図でよいのでしょうか。

いいえ。だめです。Fe(3+)とFe(2+)ではd電子の数が違います。

> それぞれがそうなるという具体的根拠がわかりません。

「(phen)3が強い配位子場をつくるからFe(2+)(phen)3錯体が反磁性になるのだ」と説明してもかまわないと思います。じっさいには、磁性を測ってみたら反磁性だったという実験事実から、Fe(2+)(phen)3錯体が低スピン状態にある、ということが結論されるのですが。配位子場の強弱については「分光化学系列」を教科書などで調べてみて下さい。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
かなりしっかり理解できました。

お礼日時：2009/12/22 12:24

No.1 回答者： lialhyd 回答日時： 2009/12/17 18:10

配位子場理論とか言われるものでもう少し詳しく調べてみてください。

d5系ですから、高スピン状態（スピン対形成がない状態）と低スピン状態とがありうるはずですよね。
eg、t2gに分裂している鉄のd軌道と、さらに配位子の群軌道とで分子軌道を形成するわけですから
配位子の種類によっては、低スピン状態が有利になるような分子軌道ができても不思議ではありませんね。

この回答へのお礼

なるほど、根本的な部分で勘違いしていたようです。
ありがとうございます。

お礼日時：2009/12/22 12:23