Tofauti kuu kati ya mizunguko mirefu na mizunguko ya chini ni kwamba mizunguko mirefu ya juu ina elektroni ambazo hazijaoanishwa, ilhali miigo ya chini huwa na elektroni zilizooanishwa.
Masharti ya mzunguko wa juu na mzunguko wa chini yanahusiana na changamano za uratibu. Hizi huitwa majimbo ya spin ya complexes. Tunaweza kubainisha hali hizi kwa kutumia nadharia ya uga wa fuwele na nadharia ya uga wa ligand. Kwa ujumla, changamano za oktahedral na tetrahedral huwa na msokoto wa juu, ilhali muundo wa sayari za mraba huwa na msokoto wa chini.
Je, High Spin Complexes ni nini?
Mitindo ya miisho mirefu ni miundo ya uratibu iliyo na elektroni ambazo hazijaoanishwa katika viwango vya juu vya nishati. Kwa kuwa zina elektroni ambazo hazijaunganishwa, hizi tata za spin ni tata za paramagnetic. Hii inamaanisha kuwa maumbo haya yanaweza kuvutiwa na uga wa sumaku wa nje.
Kielelezo 01: Mchoro wa Mgawanyiko wa Nishati kwa Complexes za Mzunguko wa Juu
Mgawanyiko wa juu wa nishati ya mzunguko wa kiambatanisho hutokea wakati nishati inayohitajika kuoanisha elektroni mbili ni kubwa kuliko nishati inayohitajika ili kuweka elektroni katika hali ya juu ya nishati. Kwa kawaida, muundo wa uratibu wa oktahedral na tetrahedral ni michanganyiko mirefu ya juu.
Viwango vya Mzunguko wa Chini ni nini?
Mitindo ya mizunguko ya chini ni changamano za uratibu zilizo na elektroni zilizooanishwa katika viwango vya chini vya nishati. Kwa kuwa hakuna elektroni ambazo hazijaunganishwa katika tata za chini za spin (elektroni zote zimeunganishwa), ni diamagnetic. Hii inamaanisha kuwa misombo hii haiwezi kuvutiwa na uga wa sumaku wa nje. Mgawanyiko wa nishati ya chini wa kiwanja hutokea wakati nishati inayohitajika kuoanisha elektroni mbili iko chini kuliko nishati inayohitajika kuweka elektroni katika hali ya chini ya nishati. Kwa kawaida, muundo wa uratibu wa sayari za mraba ni changamano za miiba ya chini.
Kielelezo 02: Mchoro wa Mgawanyiko wa Nishati kwa Complexes za Mzunguko wa Chini
Ili kubaini ikiwa changamano fulani cha uratibu ni changamani cha mzunguko wa juu au changamano cha chini, tunaweza kutumia vidokezo vifuatavyo.
- Uamuzi wa umbo la changamano
- Uamuzi wa hali ya oxidation ya kituo cha chuma
- Uamuzi wa usanidi wa d elektroni ya chuma
- Uamuzi wa mchoro wa uga wa fuwele wa changamano kuhusiana na jiometri yake
- Kuamua iwapo nishati ya mgawanyiko ni kubwa kuliko nishati ya kuoanisha
Kuna tofauti gani kati ya Mizunguko ya Juu na Mizunguko ya Chini?
Tofauti kuu kati ya mizunguko mirefu na mizunguko ya chini ni kwamba mizunguko mirefu ya juu ina elektroni ambazo hazijaoanishwa, ilhali miigo ya chini huwa na elektroni zilizooanishwa. Katika mizunguko ya juu, nishati inayohitajika ili kuunganisha elektroni mbili ni kubwa kuliko nishati inayohitajika kuweka elektroni ya changamano hiyo katika kiwango cha juu cha nishati. Kinyume chake, katika mizunguko ya chini, nishati inayohitajika kuoanisha elektroni mbili ni ya chini kuliko nishati inayohitajika ili kuweka elektroni katika kiwango cha juu cha nishati.
Zaidi ya hayo, tofauti nyingine kubwa kati ya mizunguko ya juu na mizunguko ya chini ni kwamba chembechembe za miingo ya juu ni ya paramagnetic kwa sababu zina elektroni ambazo hazijaoanishwa, lakini chembechembe za miisho ya chini ni diamagnetic kwa sababu zina elektroni zote zilizooanishwa. Kwa ujumla, misombo ya tetrahedral na octahedral huwa na msokoto wa juu huku michanganyiko ya sayari ya mraba ikiwa na msokoto wa chini.
Muhtasari – Mzunguko wa Juu dhidi ya Complexes za Mzunguko wa Chini
Kuna aina mbili za hali ya mzunguko wa changamano za uratibu. Hizi ni hali ya juu ya spin na hali ya chini ya spin. Tofauti kuu kati ya mizunguko mirefu na mizunguko ya chini ni kwamba chembechembe za miingo ya juu huwa na elektroni ambazo hazijaoanishwa, ilhali sehemu za miingo ya chini huwa na elektroni zilizooanishwa.
