Synthesis and Spectra of Vanadium Complexes 결과보고서

실험목표
: 다양한 Vanadium Complexes를 합성하여 생성물의 색을 관찰하고, 생성물의 차이를 이해하며 UV-Spectrum을 찍어 확인해본다.

고찰
이번 실험에서는 다양한 Vanadium Complexes를 합성하여 생성물의 색을 관찰하고, 생성물의 차이를 이해하며 UV-Spectrum을 확인하는 실험이었다. 해당 실험은 다양한 종류의 시약을 사용하는 점을 고려하여 각 시약의 위험성과 정확한 구분을 하는 것이 중요하다.
이번 실험에서 중요한 것은 무엇보다 결과의 해석이다. 특히 VO2+ 착화합물들의 해석인데 이 결과에 대한 해석은 이론을 모르면 단지 그래프가 예상 흡수파장에서 크게 벗어난 오차로 치부할 수 있기 때문이다. Orgel diagram을 따라서 예상하면 해당 이온들의 전자배치인 d1은 단 한번의 흡수만 일으키기 때문이다. 그러나 실제로는 다중 V=O 결합은 팔면 기하학에서 실제로는 사면압축형 왜곡을 일으킨다. V-O결합(2.3Å)에 비해 짧은 V=O 결합(1.62Å)으로 인해서 8면체는 Z축을 따라 압축되어 이전에 같은 에너지 준위였던 d-orbitals이 추가로 갈라지게 된다. 때문에 밑의 표왿� 같이 3가지 최적의 조건에서 다양한 리간드를 가진 VO2+에서 3군데의 전자전이를 관찰할 수 있다.
이를 토대로 결과를 살펴보면 [VO(H2O)5]2+는 771 nm에서 가장 강한 세기를 보였다. 이는 위의 왜곡현상에 의하여 770 nm 부근에서 B2g ---> Eg로 전자전이가 일어났기 때문이다. 이어서 물의 결합은 아니지만 비슷하게 VO2+착화합물인 [VO(tart)]2- , [VO(acac)2]는 각각 675 nm 부근과 340 nm 부근에서 그래프의 특이점을 가지며 이는 [VO(H2O)5]2+에서 630 nm 부근에서 B2g --> B1g 전자전이가, 그리고 350 nm 지점에서 B2g --> A1g 가 일어남과 유사하게 결과를 가짐을 알 수 있다. 그러나 한가지 의아한 것은 [VO(tart)]2-의 그래프 개형이다.