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<!DOCTYPE html>

<title>Charge-Transfer-Komplexe</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Charge-Transfer-Komplexe</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Charge-Transfer-Komplexe</b> (kurz: <i>CT-Komplexe</i>) sind <a href="Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplexe" title="Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplexe">Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplexe</a>, welche durch <a href="Absorption_(Physik)" title="Absorption (Physik)">Absorption</a> von <a href="Licht" title="Licht">Licht</a> in einen ladungsseparierten Zustand wechseln.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Durch strahlende und strahlungslose Übergänge kehrt der CT-Komplex anschließend wieder in den Grundzustand zurück. Charge-Transfer-Komplexe können rein organische Komplexe oder Übergangsmetallkomplexe sein. Häufig haben sie eine intensive Färbung.

</p><p>In wissenschaftlichen Publikationen werden CT-Komplexe auch mit Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplexen gleichgesetzt. Strenggenommen ist die Definition für Charge-Transfer-Komplexe jedoch enger gefasst, Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplex gilt als Oberbegriff.<sup id="cite_ref-March_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-March-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Charge-Transfer-Übergänge"><span id="Charge-Transfer-.C3.9Cberg.C3.A4nge"></span>Charge-Transfer-Übergänge</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Metallkomplexe">Metallkomplexe</h3></div>

<p>CT-Komplexe sind häufig Komplexe mit metallischem Zentrum. Je nachdem zwischen welchen Teilen und in welcher Richtung die partielle Ladungsübertragung stattfindet, können verschiedene Übergänge unterschieden werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Übergang_Ligand_zu_Metall"><span id=".C3.9Cbergang_Ligand_zu_Metall"></span>Übergang Ligand zu Metall</h4></div>

<p>Bei diesen Verbindungen und Komplexen ist es möglich, dass ein Elektron des <a href="Anion" title="Anion">Anions</a> oder <a href="Ligand" title="Ligand">Liganden</a> auf das Metallatom übertragen wird. Werden die Orbitale betrachtet, so erfolgt der Übergang zwischen p-Orbitalen des Liganden und d- oder s-Orbitalen des Metalls. Dieser Übergang wird vor allem bei Verbindungen mit hochgeladenen <a href="Kation" title="Kation">Kationen</a> gefunden. Typische Beispiele sind das <a href="Permanganate" title="Permanganate">Permanganat</a>- und <a href="Chromate" title="Chromate">Chromat</a>-Ion, bei dem ein Elektron des Sauerstoffs auf das <a href="Mangan" title="Mangan">Mangan</a>- oder <a href="Chrom" title="Chrom">Chromatom</a> übertragen wird. Ein weiteres Beispiel sind <a href="Thiocyanate" title="Thiocyanate">Thiocyanat</a>-Komplexe des dreiwertigen Eisens, bei dem ein Elektron vom Thiocyanat-Ion auf das Eisen(III)-Ion übertragen wird.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Übergang_Metall_zu_Ligand"><span id=".C3.9Cbergang_Metall_zu_Ligand"></span>Übergang Metall zu Ligand</h4></div>

<p>Der Übergang von Metall zu Ligand ist das Umgekehrte zum Übergang Ligand-Metall, nun ist das Metall der Donor und der Ligand der Akzeptor. Der Übergang erfolgt nun von besetzten d-Orbitalen des Metalls in leere π*-Orbitale (antibindende π-Orbitale) des Liganden. Geeignete Liganden sind etwa <a href="Kohlenstoffmonoxid" title="Kohlenstoffmonoxid">Kohlenstoffmonoxid</a>, <a href="Pyridin" title="Pyridin">Pyridin</a> oder <a href="Pyrazol" title="Pyrazol">Pyrazol</a>. Bei <a href="Bipyridine" title="Bipyridine">Bipyridin</a>-Komplexen des zweiwertigen Eisens wird ein Elektron aus einem besetzten d-Niveau des Eisen(II)-Ions in das niedrig liegende unbesetzte π*-Orbital eines Bipyridin-Liganden übertragen.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Übergang_Metall_zu_Metall"><span id=".C3.9Cbergang_Metall_zu_Metall"></span>Übergang Metall zu Metall</h4></div>

<p>Ein Charge-Transfer-Übergang von einem Metall auf das andere ist in Verbindungen möglich, in denen ein Metall in verschiedenen Oxidationsstufen in einer Verbindung vorliegt. Ein typisches Beispiel ist <a href="Berliner_Blau" title="Berliner Blau">Berliner Blau</a>, bei dem Elektronen zwischen zwei- und dreiwertigen <a href="Eisen" title="Eisen">Eisenionen</a> verschoben werden können.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-2" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Übergang_Ligand_zu_Ligand"><span id=".C3.9Cbergang_Ligand_zu_Ligand"></span>Übergang Ligand zu Ligand</h4></div>

<p>Hierbei können Elektronenübertragungen zwischen unterschiedlichen Liganden auftreten, die allerdings weniger häufig vorkommen als bei den bisher beschriebenen Charge-Transfer-Übergängen.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-3" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Lösungsmittelkomplexe"><span id="L.C3.B6sungsmittelkomplexe"></span>Lösungsmittelkomplexe</h3></div>

<p>Werden die Halogene <a href="Chlor" title="Chlor">Chlor</a>, <a href="Brom" title="Brom">Brom</a>, <a href="Iod" title="Iod">Iod</a> oder manche organische Verbindungen in geeigneten <a href="L%C3%B6sungsmittel" title="Lösungsmittel">Lösungsmitteln</a>, häufig <a href="Benzol" title="Benzol">Benzol</a>, <a href="Halogenkohlenwasserstoffe" title="Halogenkohlenwasserstoffe">Halogenkohlenwasserstoffe</a> oder <a href="Pyridin" title="Pyridin">Pyridin</a> gelöst, kommt es zu charakteristischen Farben. Diese werden durch instabile <a href="Lewis-S%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Lewis-Säure">Lewis-Säure</a>-<a href="Lewis-Base" class="mw-redirect" title="Lewis-Base">Base</a>-Komplexe verursacht, bei denen Elektronen vom Lösungsmittel auf die gelösten Moleküle übertragen werden. Da unterschiedliche Lösungsmittel unterschiedlich stark binden können, kommt es in verschiedenen Lösungsmitteln auch zu unterschiedlichen Farben. Dieses Phänomen wird auch als <a href="Solvatochromie" title="Solvatochromie">Solvatochromie</a> bezeichnet.<sup id="cite_ref-Catherine_E._Housecroft,_A._G._Sharpe_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-Catherine_E._Housecroft,_A._G._Sharpe-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Farbigkeit">Farbigkeit</h2></div>

<p>Wie die <a href="D-d-%C3%9Cbergang" title="D-d-Übergang">d-d-Übergänge</a> liegen auch Charge-Transfer-Übergänge in der Regel im sichtbaren oder nahen ultravioletten <a href="Elektromagnetisches_Spektrum" title="Elektromagnetisches Spektrum">Spektralbereich</a>. Dies bedingt, dass viele Charge-Transfer-Komplexe farbig sind. Dabei sieht das Auge die <a href="Komplement%C3%A4rfarbe" title="Komplementärfarbe">Komplementärfarbe</a> des absorbierten Lichtes.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-4" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Ananya_Ganguly_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-Ananya_Ganguly-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> So erscheint das bei etwa 560 nm (grüner Spektralbereich) absorbierende <a href="Kaliumpermanganat" title="Kaliumpermanganat">Kaliumpermanganat</a> charakteristisch violett.

</p><p>Im Gegensatz zu anderen Übergängen ist der Charge-Transfer-Übergang <a href="Quantenmechanik" title="Quantenmechanik">quantenmechanisch</a> erlaubt. Daher sind eine hohe Absorption und damit auch intensive Farben möglich.

</p><p>Löst man Charge-Transfer-Komplexe in verschiedenen Lösungsmitteln, so kommt es zu Farbverschiebungen (<a href="Solvatochromie" title="Solvatochromie">Solvatochromie</a>). Hierbei spielen unterschiedliche Wechselwirkungen, z. B. <a href="Dipol-Dipol-Kr%C3%A4fte" title="Dipol-Dipol-Kräfte">Dipol-Dipol-Kräfte</a>, zwischen den Lösungsmittelmolekülen und dem gelösten Komplex eine Rolle, die eine Verschiebung des Absorptionsmaximums von Licht zu längeren oder kürzeren Wellenlängen bewirken.<sup id="cite_ref-jetir.org_3-5" class="reference"><a href="#cite_note-jetir.org-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Auswirkung">Auswirkung</h2></div>

<p>Die Farbe vieler <a href="Pigment" class="mw-redirect" title="Pigment">Pigmente</a> beruht auf Charge-Transfer-Übergängen. Wichtige Beispiele sind <a href="Cadmiumsulfid" title="Cadmiumsulfid">Cadmiumsulfid</a> (gelb), <a href="Quecksilbersulfid" title="Quecksilbersulfid">Zinnober</a> (rot), <a href="Bleichromat" class="mw-redirect" title="Bleichromat">Bleichromat</a> (gelb) oder <a href="Eisenoxidpigment" title="Eisenoxidpigment">Eisenoxidpigmente</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Arnold_F._Holleman" title="Arnold F. Holleman">A. F. Holleman</a>, <a href="Egon_Wiberg" title="Egon Wiberg">E. Wiberg</a>, <a href="Nils_Wiberg" title="Nils Wiberg">N. Wiberg</a>: <i><a href="Holleman-Wiberg_Lehrbuch_der_Anorganischen_Chemie" title="Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie">Lehrbuch der Anorganischen Chemie</a>.</i> 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 165–166.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></li>

<li>James E. Huheey, Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter: <i>Anorganische Chemie</i>, 3. Auflage, de Gruyter, Berlin 2003, S. 531–534, ISBN 3-11-017903-2.</li>

<li>Stefan Kubik: <i>Charge-transfer-Komplexe</i>. In: <i>Römpp Chemie-Lexikon</i>, Thieme Verlag, Stand November 2005.</li>

<li><a href="Wolfgang_Kaim" title="Wolfgang Kaim"> W. Kaim</a>, S. Ernst, S. Kohlmann: <i>Farbige Komplexe: das Charge-Transfer-Phänomen</i> in: Chemie in unserer Zeit 21 (1987) S. 50–58; <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/ciuz.19870210204">10.1002/ciuz.19870210204</a></span>.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Hesse: <i>Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie</i>, S. 29.</span>

</li>

<li id="cite_note-March-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-March_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Jerry March: <i>Advanced Organic Chemistry.</i> Wiley Interscience, New York 1997, ISBN 3-528-06657-1, S. 115 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=cm5s84-GeKMC">Eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).</span>

</li>

<li id="cite_note-jetir.org-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-2">c</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-3">d</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-4">e</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-jetir.org_3-5">f</a></sup></span> <span class="reference-text">Shamshad Ahmad Khan: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.jetir.org/papers/JETIR1701411.pdf">Charge-Transfer Complexes: A Short Review</a>, 2014 JETIR July 2014, Volume 1, Issue 2, abgerufen am: 14. Januar 2024.</span>

</li>

<li id="cite_note-Catherine_E._Housecroft,_A._G._Sharpe-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Catherine_E._Housecroft,_A._G._Sharpe_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Catherine E. Housecroft, A. G. Sharpe: <cite style="font-style:italic">Inorganic Chemistry</cite>. Pearson Prentice Hall, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>541</span> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=3sy4ZAP4EGAC&pg=PA541#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Charge-Transfer-Komplexe&rft.au=Catherine+E.+Housecroft%2C+A.+G.+Sharpe&rft.btitle=Inorganic+Chemistry&rft.date=2008&rft.genre=book&rft.isbn=9780131755536&rft.pages=541&rft.pub=Pearson+Prentice+Hall" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-Ananya_Ganguly-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Ananya_Ganguly_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Ananya Ganguly: <cite style="font-style:italic">Fundamentals of Inorganic Chemistry for Competitive Examinations</cite>. Pearson Education India, 2011, ISBN 978-81-317-7622-3, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>26</span> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=GUBjdwIymyQC&pg=PA26#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Charge-Transfer-Komplexe&rft.au=Ananya+Ganguly&rft.btitle=Fundamentals+of+Inorganic+Chemistry+for+Competitive+Examinations&rft.date=2011&rft.genre=book&rft.isbn=9788131776223&rft.pages=26&rft.pub=Pearson+Education+India" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li>Universität Ulm, Experiment des Monats: <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .webarchiv-memento a{color:inherit}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20080416122943/http://www.chemie.uni-ulm.de/experiment/edm0012.html">Chinhydron</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 16. April 2008 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</li>

<li>Prof. Blumes Tipp des Monats: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/brenzkat.htm">Experimente mit Brenzkatechin</a></li></ul>

<div>

Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4147587-2">4147587-2</a></span> </div>

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