H29 無機・分析化学標準

H29無機・分析化学標準の問題はこちら

(a)
(A)イオン結合
(B)金属結合
(C)共有結合

(b)

酸:$\rm SnCl_2$
塩基:$\rm Cl^-$


酸:$\rm I^-$
塩基:$\rm I_2$
錯体の生成定数を$β$とすると、$\log β$はギブズの自由エネルギー$ΔG$に比例する。そして、この$ΔG$は$ΔG=ΔH-TΔS$と表され、多座配位子のほうが、ΔSが大きくなるので、他座配位子のほうが$ΔG$が小さくなる。よって、多他座配位子錯体の生成定数のほうが大きくなる。

スピネルの単位格子において、金属が入る間隙は、四面体間隙:八面体間隙=1:2の割合で存在する。四面体間隙に二価の金属イオン、八面体間隙に三価の金属イオンが入るのが正スピネルで、四面体間隙に三価の金属イオンがはいり、残りが八面体間隙に入るのが逆スピネルである。よって、
それぞれの配位子場安定化エネルギーは以下のようになる。
正スピネル
四面体間隙$\rm Cu^{2+}$・・・$\f25Δ_t$
八面体間隙$\rm Fe^{3+}$・・・$0$

逆スピネル
四面体間隙$\rm Fe^{3+}$・・・$0$
八面体間隙$\rm Fe^{3+}$・・・$0$
八面体間隙$\rm Cu^{2+}$・・・$\f35Δ_o$

よって、以上より、逆スピネルのほうが配位子場安定化エネルギーが大きいので、$\rm CuFe_2O_4$は逆スピネル構造をとると予想できる。


$E\stst$=1.765[{\rm V}]$

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