Bảng 2.7. So sánh về tính chất của các phức chất của NTĐH với các phức chất của nguyên tố kim loại chuyển tiếp d NTĐH
Tính chất của các
Nguyên tố 3d
phức chất Orbital hóa trị
4f
3d
Bán kính ion (pm)
106 – 85
75 – 60
Số phối trí
6, 7, 8, 9
4, 6
Cấu hình không gian Lăng trụ tam giác – Lăng trụ
Tứ diện – Bát diện –
điển hình
đối vuông- Đa diện 12 mặt
Vuông phẳng
Loại liên kết
Tương tác orbital phối tử kim
Tương tác orbital phối tử
loại yếu
kim loại mạnh
Tính định hướng của Tính định hướng yếu
Tính định hướng mạnh
liên kết Cường độ của liên
F- > OH- > H2O > NO3- > Cl-
CN- > NH3 > H2O > OH- >
kết
(Theo thứ tự của độ âm điện)
F-
Đặc tính trong dung
Liên kết ion với sự trao đổi
Thường lk cộng hóa trị với
dịch
nhanh phối tử
sự trao đổi chậm phối tử
2.3.3. Từ tính và màu sắc của các NTĐH Các NTĐH đều có từ tính và từ tính được biến đổi trong dãy các NTĐH do có electron độc thân ở lớp vỏ ngoài cùng, đặc biệt là electron 4f. Cấu hình electron và màu sắc của các ion Ln3+ thường ít phụ thuộc vào loại hợp chất chứa chúng, đó là do sự chắc chắn các electron 4f khỏi tương tác hóa học bởi bộ tám 5s25p6 nằm ở bên ngoài. Các ion này (ngoại trừ Sm3+ và Eu3+), được đặc trưng bởi những giá trị của các spin toàn phần J ứng với bộ vạch phổ ở trạng thái cơ bản là khác nhau khá lớn. Vì vậy ở trạng thái cơ bản, thực tế mỗi ion chỉ có một giá trị J. sự khác nhau về J này đã giải thích từ tính của các ion Ln3+: Sc3+, Y3+, La3+ và Lu3+ là chất ngịch từ do lớp vỏ đã cặp đôi electron của chúng, các ion Ln3+ còn lại là chất thuận từ.
18