ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคอมเพล็กซ์สปินสูงและสปินต่ำคือคอมเพล็กซ์สปินสูงประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ไม่คู่ ในขณะที่คอมเพล็กซ์สปินต่ำมักจะมีอิเล็กตรอนที่จับคู่
สปินสูงและสปินต่ำเกี่ยวข้องกับคอมเพล็กซ์การประสานงาน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าสถานะการหมุนของคอมเพล็กซ์ เราสามารถกำหนดสถานะเหล่านี้ได้โดยใช้ทฤษฎีสนามคริสตัลและทฤษฎีสนามลิแกนด์ โดยทั่วไป คอมเพล็กซ์แปดด้านและสี่เหลี่ยมจตุรัสมีการหมุนสูง ในขณะที่คอมเพล็กซ์ระนาบสี่เหลี่ยมจะมีการหมุนต่ำ
ไฮสปินคอมเพล็กซ์คืออะไร
คอมเพล็กซ์สปินสูงเป็นคอมเพล็กซ์การประสานงานที่มีอิเล็กตรอนแบบไม่มีคู่ที่ระดับพลังงานสูง เนื่องจากพวกมันประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน คอมเพล็กซ์สปินสูงเหล่านี้จึงเป็นสารเชิงซ้อนที่มีพาราแมกเนติก ซึ่งหมายความว่าสามารถดึงดูดคอมเพล็กซ์เหล่านี้ไปยังสนามแม่เหล็กภายนอกได้
รูปที่ 01: แผนภาพการแยกพลังงานสำหรับ High Spin Complexes
การแยกสารประกอบด้วยพลังงานสปินสูงเกิดขึ้นเมื่อพลังงานที่จำเป็นในการจับคู่อิเล็กตรอนสองตัวนั้นมากกว่าพลังงานที่จำเป็นในการทำให้อิเล็กตรอนอยู่ในสถานะพลังงานสูง โดยปกติแล้ว คอมเพล็กซ์การประสานงานแปดด้านและจัตุรมุขเป็นคอมเพล็กซ์สปินสูง
โลว์สปินคอมเพล็กซ์คืออะไร
สปินต่ำเป็นคอมเพล็กซ์การประสานงานที่มีอิเล็กตรอนคู่ที่ระดับพลังงานต่ำ เนื่องจากไม่มีอิเลคตรอนแบบ unpaired ในคอมเพล็กซ์สปินต่ำ (อิเล็กตรอนทั้งหมดถูกจับคู่) พวกมันจึงเป็นไดอะแมกเนติก ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านี้ไม่สามารถดึงดูดไปยังสนามแม่เหล็กภายนอกได้ การแยกตัวของสารประกอบพลังงานต่ำเกิดขึ้นเมื่อพลังงานที่จำเป็นในการจับคู่อิเล็กตรอนสองตัวนั้นต่ำกว่าพลังงานที่จำเป็นในการทำให้อิเล็กตรอนอยู่ในสถานะพลังงานต่ำโดยปกติ คอมเพล็กซ์การประสานงานระนาบสี่เหลี่ยมจะเป็นคอมเพล็กซ์สปินต่ำ
รูปที่ 02: แผนภาพการแยกพลังงานสำหรับคอมเพล็กซ์สปินต่ำ
ในการพิจารณาว่าคอมเพล็กซ์การประสานงานที่กำหนดนั้นเป็นคอมเพล็กซ์สปินสูงหรือคอมเพล็กซ์สปินต่ำ เราสามารถใช้เคล็ดลับต่อไปนี้ได้
- การกำหนดรูปร่างของคอมเพล็กซ์
- การกำหนดสถานะออกซิเดชันของศูนย์กลางโลหะ
- การหาโครงอิเล็กตรอน d ของโลหะ
- การกำหนดไดอะแกรมสนามคริสตัลของคอมเพล็กซ์โดยคำนึงถึงเรขาคณิต
- การพิจารณาว่าพลังงานการแยกตัวมากกว่าพลังงานการจับคู่
สปินสูงและสปินต่ำต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคอมเพล็กซ์สปินสูงและสปินต่ำคือคอมเพล็กซ์สปินสูงประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน ในขณะที่คอมเพล็กซ์สปินต่ำมักจะมีอิเล็กตรอนคู่ ในคอมเพล็กซ์สปินสูง พลังงานที่จำเป็นในการจับคู่อิเล็กตรอนสองตัวนั้นมากกว่าพลังงานที่จำเป็นในการวางอิเล็กตรอนของคอมเพล็กซ์นั้นในระดับพลังงานสูง ในทางตรงกันข้าม ในคอมเพล็กซ์สปินต่ำ พลังงานที่ต้องใช้ในการจับคู่อิเล็กตรอนสองตัวนั้นต่ำกว่าพลังงานที่จำเป็นในการวางอิเล็กตรอนในระดับพลังงานสูง
นอกจากนี้ ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างคอมเพล็กซ์สปินสูงและสปินต่ำก็คือ คอมเพล็กซ์สปินสูงนั้นเป็นพาราแมกเนติกเพราะมีอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน แต่คอมเพล็กซ์สปินต่ำนั้นเป็นไดอะแมกเนติกเนื่องจากมีการจับคู่อิเล็กตรอนทั้งหมด โดยทั่วไป สารประกอบทรงสี่หน้าและแปดเหลี่ยมมีการหมุนสูง ในขณะที่สารประกอบระนาบสี่เหลี่ยมมีการหมุนต่ำ
สรุป – คอมเพล็กซ์สปินสูงและสปินต่ำ
สภาพการหมุนของคอมเพล็กซ์การประสานงานมีสองประเภท นี่คือสถานะการหมุนสูงและสถานะการหมุนต่ำ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคอมเพล็กซ์สปินสูงและสปินต่ำคือ คอมเพล็กซ์สปินสูงประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ไม่คู่ ในขณะที่คอมเพล็กซ์สปินต่ำมักจะมีอิเล็กตรอนคู่