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1、第二节 JahnTeller形变 The form change of the Jahn-Teller,一、Jahn Teller效应 Jahn-Teller effect spin,大量实验证实,配位数为 6 的过渡金属配合物,并非都是理想的正八面体构型,有许多是变了形的八面体。,与前例同理,Co2+ 离子的 d轨 道受八面体场的静电排斥作用,分 裂为t2g 和eg 两组轨道。而eg 轨道中电子的填充不均匀,使得其受配体静电排斥作用必然存在差异,进而导致其再分裂。 也就是说,八面体配合物产生JahnTeller形变源于中央离子在简并的 d 轨道(t2g 轨道或 eg 轨道)上电子分布不均。
2、或者说,JahnTeller形变的产生来源于中央离子d 电子结构存在着简并态(能量相同而电子分布不同的状态)。,2.Jahn Teller形变的原因,二、对八面体配合物d电子结构的讨论,由Jahn Teller形变产生的原因可知,当t2g轨道或eg轨道处于全充满、半充满或全空状态,配合物应是理想的正八面体;否则,将为非正八面体。,这种配合物畸变的结果,是因配体对 dx2-y2 轨道上电子的推斥力大于配体对 dz2 轨道上电子的推斥力造成的。 这样,必然使得dx2-y2 轨道能级升高,dz2 轨道能级下降,使原来简并的能级变为非简并。,同理,对于(dxy)2(dxz)1(dyz)2(eg)2 排
3、布或(dxy)2(dxz)2(dyz)1(eg)2 排布,在相应方向上配体的推斥作用下,也必将导致 t2g 轨道能级发生分裂,进而发生JahnTeller畸变。,与前面讨论d9 结构同理,对于(dx2-y2)1(dz2)0 排布,因 dx2-y2 轨道上没有电子,对位于x 和y 方向上四个配体的推斥力减小,使得这四个配位体相对向内移动,缩短了与中央离子的距离,得到“拉长”的八面体。 同理,若eg 轨道中电子采取(dx2-y2)0(dz2)1 排布,将得到“压扁”的八面体。,三、大畸变与小畸变,从前面对八面体配合物d电子结构的讨论中可知,在八面体场中,因中央原子 d 电子的排布不均匀将会引起配合物发生畸变。 畸变可由eg 轨道中电子排布的不均匀产生,也可由t2g 轨道中电子排布的不均匀产生。,推而广之,因高能级轨道上电子排布不均匀引起的畸变,其变形较大,是“大畸变”。 反之,若是因低能级轨道上电子排布不均匀引起的畸变,其变形较小,是“小畸变”。,