Anorganisch-Chemisches Fortgeschri2enenprak5kum für Lehramtskandidaten (ACLA2P)
VO (acac)2
D
Protokoll von Serena Hedrich
Sommersemester 2023
Studiengang: Bachelor of Educa5on Chemie
Betreuer: ·
Fabian Grahlow
Abgabe: 11.08.2023
, Serena Hedrich VO(acac)2 AC-F
1. Einleitung
Mo9va9on
Vanadylacetylactonat ist ein durchaus relevanter Stoff, der unteranderem als Katalysator Verwendung
findet. Außerdem ist er auch ein sehr gutes Beispiel für eine Komplexverbindung, an der sich der
Chelateffekt erklären lässt.
Theorie des Versuchs
Kristallfeldtheorie:
Die heu5gen Theorien bezüglich der Bindungen in Komplexen hängen eng mit der Kristallfeldtheorie
ab, bzw. leiten sich von dieser ab. Dabei werden elektrosta5sche AnziehungskräYe zwischen dem
Zentralatom (= Metallion) und den nega5ven Ladungen der Liganden (aufgrund deren
Elektronenpaare) angenommen. Diese Liganden erzeugen ein elektrisches Feld, welches zu einer
Aufspaltung der Energieniveaus der d-Orbitale des Zentralatoms führt.
Ein Ligand hat mindestens ein Elektronenpaar, welches er dem Zentralatom zur Verfügung stellt bzw.
stellen kann. Verbindet sich nun ein Ligand mit dem Zentralatom, stellt er ein oder mehrere dieser
Elektronenpaare zur Verfügung, um eine Bindung zu knüpfen. Somit wirkt ein Ligand als Lewis-Base
und das Zentralatom als Lewis-Säure. Welche Art der Bindung zwischen diesen beiden Komponenten
nun aber vorliegt, kann ganz unterschiedlich sein. In Komplexen, so wie hier in unserem Versuch, sind
die d-Orbitale des Zentralatoms an den Bindungen beteiligt.
Für das Zentralatom gibt es Koordina5onszahlen (die durch die Anzahl an Liganden gegeben ist), die
von zwei bis zwölf reichen und bekannt sind. Die meisten Komplexe, die bekannt sind, haben allerdings
die Koordina5onszahlen zwei, vier oder sechs. Diese Koordina5onszahl bes5mmt oder hat einen
Einfluss auf das Koordina5onspolyeder, also die Struktur bzw. Geometrie des Komplexes.
Komplexe mit der Koordina5onszahl sechs hat die Struktur eines Oktaeders. Mit der Koordina5onszahl
vier können die Komplexe tetraedrisch oder aber auch quadra5sch-planar aufgebaut sein. Bei der
Koordina5onszahl zwei handelt es sich um eine lineare Reak5on.
OY kommt es zum sogenannten Jahn-Teller-Effekt oder Jahn-Teller-Verzerrung:
1
Energieschema der Orbitale eines oktaedrischen
Komplexes, bei dem der Jahn-Teller-Effekt vorliegt. Liegt
eine entartete Besetzung der Orbitale vor, dann kann
diese Entartung durch Strecken (siehe rechts) oder
Stauchen (siehe links) entlang der z-Achse ausgeglichen
werden. In beiden Fällen wird die Symmetrie verringert.[1]
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h5ps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Jahn-Teller_distorGon_in_octahedral_complexes.svg
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Protokoll von Serena Hedrich
Sommersemester 2023
Studiengang: Bachelor of Educa5on Chemie
Betreuer: ·
Fabian Grahlow
Abgabe: 11.08.2023
, Serena Hedrich VO(acac)2 AC-F
1. Einleitung
Mo9va9on
Vanadylacetylactonat ist ein durchaus relevanter Stoff, der unteranderem als Katalysator Verwendung
findet. Außerdem ist er auch ein sehr gutes Beispiel für eine Komplexverbindung, an der sich der
Chelateffekt erklären lässt.
Theorie des Versuchs
Kristallfeldtheorie:
Die heu5gen Theorien bezüglich der Bindungen in Komplexen hängen eng mit der Kristallfeldtheorie
ab, bzw. leiten sich von dieser ab. Dabei werden elektrosta5sche AnziehungskräYe zwischen dem
Zentralatom (= Metallion) und den nega5ven Ladungen der Liganden (aufgrund deren
Elektronenpaare) angenommen. Diese Liganden erzeugen ein elektrisches Feld, welches zu einer
Aufspaltung der Energieniveaus der d-Orbitale des Zentralatoms führt.
Ein Ligand hat mindestens ein Elektronenpaar, welches er dem Zentralatom zur Verfügung stellt bzw.
stellen kann. Verbindet sich nun ein Ligand mit dem Zentralatom, stellt er ein oder mehrere dieser
Elektronenpaare zur Verfügung, um eine Bindung zu knüpfen. Somit wirkt ein Ligand als Lewis-Base
und das Zentralatom als Lewis-Säure. Welche Art der Bindung zwischen diesen beiden Komponenten
nun aber vorliegt, kann ganz unterschiedlich sein. In Komplexen, so wie hier in unserem Versuch, sind
die d-Orbitale des Zentralatoms an den Bindungen beteiligt.
Für das Zentralatom gibt es Koordina5onszahlen (die durch die Anzahl an Liganden gegeben ist), die
von zwei bis zwölf reichen und bekannt sind. Die meisten Komplexe, die bekannt sind, haben allerdings
die Koordina5onszahlen zwei, vier oder sechs. Diese Koordina5onszahl bes5mmt oder hat einen
Einfluss auf das Koordina5onspolyeder, also die Struktur bzw. Geometrie des Komplexes.
Komplexe mit der Koordina5onszahl sechs hat die Struktur eines Oktaeders. Mit der Koordina5onszahl
vier können die Komplexe tetraedrisch oder aber auch quadra5sch-planar aufgebaut sein. Bei der
Koordina5onszahl zwei handelt es sich um eine lineare Reak5on.
OY kommt es zum sogenannten Jahn-Teller-Effekt oder Jahn-Teller-Verzerrung:
1
Energieschema der Orbitale eines oktaedrischen
Komplexes, bei dem der Jahn-Teller-Effekt vorliegt. Liegt
eine entartete Besetzung der Orbitale vor, dann kann
diese Entartung durch Strecken (siehe rechts) oder
Stauchen (siehe links) entlang der z-Achse ausgeglichen
werden. In beiden Fällen wird die Symmetrie verringert.[1]
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