Jahn-Teller-Effekt < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
im Internet lese ich überall, dass der Jahn-Teller-Effekt nicht bei [mm] d^5-Systemen [/mm] zum Tragen kommt. Warum denn nicht? Ich meine, die Voraussetzungen (nicht-lineares Molekül, entartet) sind doch erfüllt, oder nicht?
Wie kann ich erkennen, bei welchen Konfigurationen der Jahn-Teller-Effekt wichtig ist? Ich glaube, ich habe das Ganze noch nicht vollkommen verstanden.
Würde mich freuen, wenn ihr mir helft 
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:24 Mo 26.07.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Also der Jahn-Teller Effekt besagt, dass bei nichtlinearen Molekülen, die sich in einem elektronisch entarteten Zustande befinden, eine Verzerrung auftreten muss, die die Symmetire erniedrigt, wodurch die Entartung aufgehoben und die Gesamtenergie erniedrigt wird. Das Theorem besagt nichts darüber, ob eine Stauchung oder Streckung auftritt. Jahn-Teller ist die Regel und nicht die Ausnahme. Bei folgenden Konfigurationen tritt JT nicht auf:
[mm] d^3, [/mm] hs [mm] d^5, [/mm] ls [mm] d^6, [/mm] hs [mm] d^8
[/mm]
Die Ursache dafür ist, dass man dadurch einfach keine Energieerniedrigung erhält. Mal dir das ganze mal auf vor und nach JT und dann schau Dir die Energie Bilanz an, da sieht man relativ simpel, wann es kein JT gibt.
Gruß Christian
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Hey, danke für deine Antwort. Wenn bei [mm] d^3 [/mm] die [mm] t_{2g}-Orbitale [/mm] in ein höheres xy- und zwei niedrigere xz- und yz-Orbitale aufspalten: Woher weiß ich dann, ob das dritte Elektron in das xy-Orbital kommt oder ins xz-/yz-Orbital? Ich meine, wenn JT nichts darüber sagt, wie stark die Aufspaltung ist, kann ich doch nicht abschätzen, ob die Spinpaarungsenergie größer oder kleiner als die Aufspaltung ist.
Genauso bei den anderen Fällen, die du genannt hast. Oder gehe ich dann davon aus, dass [mm] d^5 [/mm] hs auch [mm] d^5 [/mm] hs bleibt, dass also auch nach der Aufspaltung in jedem der fünf Orbitale ein Elektron ist. Das würde dann zu der Annahme passen, der Energiegewinn wäre 0.
Oh je, ich bin verwirrter als vorher...
Und wie erklärst du dir dann die leicht rosa Farbe von [mm] Mn^{II}?
[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:23 Di 27.07.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> Wenn bei [mm]d^3[/mm] die
> [mm]t_{2g}-Orbitale[/mm] in ein höheres xy- und zwei niedrigere xz-
> und yz-Orbitale aufspalten: Woher weiß ich dann, ob das
> dritte Elektron in das xy-Orbital kommt oder ins
> xz-/yz-Orbital? Ich meine, wenn JT nichts darüber sagt,
> wie stark die Aufspaltung ist, kann ich doch nicht
> abschätzen, ob die Spinpaarungsenergie größer oder
> kleiner als die Aufspaltung ist.
Bei JT kannst Du davon ausgehen, dass die Spinnpaarungsenergie höher ist. JT Aufspaltung sind nicht von einer dramatischen Größenordnung.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ich habe mir dazu mal ein Zettel gemacht, damit ich das für alle Kombinationen ausprobieren kann, ich hänge Dir das mal an, wenn man das einmal selbst durchführt hilft das sehr weiter.
> Genauso bei den anderen Fällen, die du genannt hast. Oder
> gehe ich dann davon aus, dass [mm]d^5[/mm] hs auch [mm]d^5[/mm] hs bleibt,
> dass also auch nach der Aufspaltung in jedem der fünf
> Orbitale ein Elektron ist. Das würde dann zu der Annahme
> passen, der Energiegewinn wäre 0.
Ja davon gehst Du aus.
> Oh je, ich bin verwirrter als vorher...
Bei mir hat es damals bis zum Ende der Vorlesung gedauert, bis ich das Thema verstanden hatte, dann wirds aber ne ganz spannenden Angelegenheit. Damit lässt sich ne ganze Menge erklären.
> Und wie erklärst du dir dann die leicht rosa Farbe von
> [mm]Mn^{II}?[/mm]
Mn(II) ist [mm] d^5 [/mm] und sowohl Spun- wie auch Laporte-Verboten. Da kein erlaubter ÜBergang vorliegt ist die Farbe nur sehr schwach, je nach Komplex auch farblos. Der molare Extinktionskoeffizient liegt da bei etwa [mm] 10^{-2}-1 [/mm] (M [mm] cm)^{-1}. [/mm] Zum Vergleich, bei Spin-erlaubten und Laporte-erlaubten Übergängen (charge transfer) hast Du Größen von [mm] 10^3-10^6, [/mm] also mehrere Größenordnungen stärker.
Bei dem Thema hat mir damals der Huheey sher viel weiter geholfen (auf englisch).
Gruß Christian
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Hi, du hast mir schon mal sehr geholfen. Danke!
Sehe ich es also richtig, dass das Spinverbot und Laporteverbot nur eine Richtlinie ist, es aber kleine Ausnahmen gibt und deshalb manchmal doch eine schwache Farbe vorliegt?
Die Farbe von [mm] Mn^{II} [/mm] hat also rein gar nichts mit JT zu tun? Ich hab mir da irgendwie neben geschrieben: "Spinverboten, aber in Wirklichkeit: verzerrter Oktaeder, also leicht rosa".
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:20 Di 27.07.2010 | | Autor: | ONeill |
Hallo Sabrina!
> Hi, du hast mir schon mal sehr geholfen. Danke!
Das freut mich.
> Sehe ich es also richtig, dass das Spinverbot und
> Laporteverbot nur eine Richtlinie ist, es aber kleine
> Ausnahmen gibt und deshalb manchmal doch eine schwache
> Farbe vorliegt?
Also Verbot heisst in dem Sinne nicht Verbot, wie man es aus dem Alltag kennt, sondern lediglich, dass dafür der Energieaufwand hoch ist und die Wahrscheinluchkeit relativ klein, dass es da Übergänge gibt.
> Die Farbe von [mm]Mn^{II}[/mm] hat also rein gar nichts mit JT zu
> tun? Ich hab mir da irgendwie neben geschrieben:
> "Spinverboten, aber in Wirklichkeit: verzerrter Oktaeder,
> also leicht rosa".
Das hast Du vollkommen recht, das kommt mir aber auch nun erst in den Sinn wo Du es schreibst. Das Laporte Verbot gilt streng genommen nur für zentrosymmetrische Objekte, also zB. für einen perfekten Oktaeder. Ist dieser leicht verzerrt (JT), so gilt das schon wieder nicht ganz.
Daher die leicht rosa Farbe.
Gruß Christian
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:30 Di 27.07.2010 | | Autor: | Princess17 |
Danke Christian. Jetzt hab ich es glaub ich alles verstanden.
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