Sự khác biệt cơ bản giữa phức chất spin cao và phức spin thấp là phức chất spin cao chứa các điện tử chưa ghép đôi, trong khi phức chất spin thấp có xu hướng chứa các điện tử đã ghép đôi.
Thuật ngữ độ xoáy cao và độ xoáy thấp có liên quan đến các phức hợp phối hợp. Chúng được gọi là trạng thái spin của phức chất. Chúng ta có thể xác định các trạng thái này bằng cách sử dụng lý thuyết trường tinh thể và lý thuyết trường phối tử. Nói chung, phức chất bát diện và phức chất tứ diện có spin cao, trong khi phức chất vuông phẳng có spin thấp.
Phức hợp Spin cao là gì?
Phức chất spin cao là phức chất phối trí chứa các điện tử chưa ghép đôi ở mức năng lượng cao. Vì chúng chứa các điện tử chưa ghép đôi nên các phức chất spin cao này là các phức chất thuận từ. Điều này có nghĩa là những phức chất này có thể bị thu hút bởi từ trường bên ngoài.
Hình 01: Sơ đồ phân tách năng lượng cho phức hợp spin cao
Sự phân tách năng lượng spin cao của một hợp chất xảy ra khi năng lượng cần thiết để ghép hai electron lớn hơn năng lượng cần thiết để đặt một electron ở trạng thái năng lượng cao. Thông thường, phức chất phối trí bát diện và tứ diện là phức chất spin cao.
Phức hợp Spin thấp là gì?
Phức chất spin thấp là phức chất phối trí chứa các điện tử ghép đôi ở mức năng lượng thấp. Vì không có các điện tử chưa ghép đôi trong phức chất spin thấp (tất cả các điện tử đều được ghép đôi) nên chúng nghịch từ. Điều này có nghĩa là các hợp chất này không thể bị hút bởi từ trường bên ngoài. Sự phân tách năng lượng thấp của một hợp chất xảy ra khi năng lượng cần thiết để ghép đôi hai điện tử thấp hơn năng lượng cần thiết để đặt một điện tử ở trạng thái năng lượng thấp. Thông thường, phức chất phối trí phẳng vuông là phức chất spin thấp.
Hình 02: Sơ đồ phân tách năng lượng cho phức hợp spin thấp
Để xác định xem một phức phối hợp nhất định là phức có spin cao hay phức có spin thấp, chúng ta có thể sử dụng các mẹo sau.
- Xác định hình dạng của phức hợp
- Xác định trạng thái oxi hóa của tâm kim loại
- Xác định cấu hình electron d của kim loại
- Xác định giản đồ trường tinh thể của phức liên quan đến hình học của nó
- Xác định xem năng lượng phân tách có lớn hơn năng lượng kết đôi hay không
Sự khác biệt giữa phức hợp Spin cao và Spin thấp là gì?
Sự khác biệt chính giữa phức chất spin cao và phức chất spin thấp là phức chất spin cao chứa các điện tử chưa ghép đôi, trong khi phức chất spin thấp có xu hướng chứa các điện tử đã ghép đôi. Trong phức chất spin cao, năng lượng cần thiết để ghép nối hai điện tử lớn hơn năng lượng cần thiết để đặt một điện tử của phức chất đó ở mức năng lượng cao. Ngược lại, trong phức chất spin thấp, năng lượng cần thiết để ghép hai điện tử thấp hơn năng lượng cần thiết để đặt một điện tử ở mức năng lượng cao.
Hơn nữa, một sự khác biệt đáng kể khác giữa phức spin cao và phức spin thấp là phức spin cao là thuận từ vì chúng có các điện tử chưa ghép đôi, nhưng phức spin thấp là nghịch từ vì chúng có tất cả các điện tử đã ghép đôi. Nói chung, các hợp chất tứ diện và bát diện có spin cao trong khi các hợp chất phẳng vuông có spin thấp.
Tóm tắt - Phức hợp Spin cao và Spin thấp
Có hai dạng trạng thái spin của phức chất phối trí. Đây là trạng thái spin cao và trạng thái spin thấp. Sự khác biệt cơ bản giữa phức chất spin cao và phức spin thấp là phức chất spin cao chứa các điện tử chưa ghép đôi, trong khi phức chất spin thấp có xu hướng chứa các điện tử đã ghép đôi.
