결정장 갈라짐 에너지

목차

1. 실험 날짜
2. 실험 목적
3. 실험 원리
4. 시약 및 기구
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 실험 고찰
8. 참고 문헌

본문내용

2. 실험 날짜: 2019.10.18.금요일
3. 실험 목적
여러 전이 금속 착화합물의 흡수 스팩트럼을 얻고 분석하여, 착화합물에 대한 결정장 이론과 분광화학적 계열을 이해한다
4. 실험 원리
(1) 물질의 색, 빛의 색
 물질의 색은 그 물질의 분자 오비탈(molecular orbital, 원자나 단원자 이온의 경우에는 원자 오비탈), 그리고 전자 배치(electron configuration)와 밀접한 관계가 있다.
 즉 바닥 상태(ground state, 바닥 상태 전자 배치를 한 상태)에 있는 물질은 빛을 흡수하여 들뜬 상태(excited state, 들뜬 상태 전자 배치를 한 상태)로 전이할 수 있는데, 이때 흡수한 빛이 가시광선이면, 물질은 색을 띠게 된다.
 물질이 흡수한 빛의 색과 우리 눈에 보이는 물질의 색은 서로 보색 관계에 있다고 하였다.
Ex) 자홍색 물감은 물감 분자의 바닥 상태와 들뜬 상태 사이의 에너지 차이가 대략 녹색 빛(파장이 ~540 nm) 정도이어서 태양광을 쪼여 주면 물감 분자가 녹색 빛을 흡수하고 물감은 녹색의 보색인 자홍색으로 보이게 된다.
 가시광선과 비슷함 (가시광선: 흡수 파장으로 단위는 nm이다. 400~435는 큰 에너지로 보라색이고, 605~700은 작은 에너지로 빨간색이다.)

(2) 결정장 이론
 어떤 원자에서 5개의 d 오비탈은 에너지 준위가 같아 5중 축퇴(degenerate) 되어 있는 상태이다. 그리나 엄밀한 의미에서 이러한 축퇴는 하나의 원자(또는 단원자 이온)가 홀로 존재할 때 발생한다. 이렇게 주변에 아무것도 없는 하나의 원자를 자유 원자(free atom)라고 한다.

참고 자료

이홍인 (2016) 일반화학실험 발행지: 자유아카데미
레이먼드 창. (2018). 레이먼드 창의 일반화학 (제 12판) 발행지: 사이플러스
결정장 갈라짐 에너지와 분광화학적 계열 PPT
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