Różnica między teorią pola krystalicznego a teorią pola Liganda

Kluczowa różnica - Crystal Field Theory vs. Ligand Field Theory
 

Teoria pola krystalicznego i teoria pola ligandowego to dwie teorie chemii nieorganicznej, które są używane do opisania wzorów wiązania w kompleksach metali przejściowych. Teoria pola krystalicznego (CFT) uwzględnia wpływ zakłócenia elektronu zawierającego d-orbitale i ich interakcji z kationem metalu, aw CFT interakcja metal-ligand jest uważana za elektrostatyczną. Teoria pola liganda (LFT) uważa interakcję metal-ligand za interwał wiązania kowalencyjnego i zależy od orientacji i nakładania się d-orbitali na metale i ligand. Jest to kluczowa różnica między teorią pola krystalicznego a teorią pola Liganda.

Co to jest Crystal Field Theory?

Teoria pola krystalicznego (CFT) została zaproponowana przez fizyka Hansa Bethe w 1929 r., A następnie JH Van Vleck w 1935 r. Zaproponował pewne zmiany. Teoria ta opisuje niektóre ważne właściwości kompleksów metali przejściowych, takie jak magnetyzm, widma absorpcyjne, stany utlenienia i koordynacja. CFT zasadniczo bierze pod uwagę oddziaływanie d-orbitali atomu centralnego z ligandami i te ligandy są uważane za ładunki punktowe. Dodatkowo, przyciąganie między metalem centralnym a ligandami w kompleksie metalu przejściowego jest uważane za czysto elektrostatyczne.

Ośmiościenna energia stabilizacji pola krystalicznego

Co to jest teoria pola Liganda?

Teoria pola Liganda zapewnia bardziej szczegółowy opis wiązania w związkach koordynacyjnych. Dotyczy to wiązania między metalem a ligandem zgodnie z koncepcjami chemii koordynacyjnej. Wiązanie to jest uważane za skoordynowane wiązanie kowalencyjne lub celowe wiązanie kowalencyjne, aby pokazać, że oba elektrony w wiązaniu pochodzą z ligandu. Podstawowe zasady teorii pola kryształów są bardzo podobne do tych w teorii orbity molekularnej.

Schemat Ligand-Field podsumowujący wiązanie σ w kompleksie oktaedrycznym [Ti (H2O) 6] 3+.

Jaka jest różnica między Crystal Field Theory a Ligand Field Theory?

Podstawowe koncepcje:

Teoria pola krystalicznego: Zgodnie z tą teorią oddziaływanie między metalem przejściowym a ligandami wynika z przyciągania między ładunkiem ujemnym na niezwiązanych elektronach ligandu a dodatnio naładowanym kationem metalu. Innymi słowy, interakcja między metalem a ligandami jest czysto elektrostatyczna.

Teoria pola Liganda:

• Jeden lub więcej orbitali na ligandach zachodzi na jeden lub więcej atomowych orbitali na metalu.
• Jeśli orbitale metalu i ligandu mają podobne energie i kompatybilne symetrie, istnieje interakcja netto.
• Interakcja netto skutkuje nowym zestawem orbitali, z których jeden ma charakter wiążący, a drugi przeciwdziałający. (Znak * wskazuje, że orbital działa przeciw wiązaniu.)
• Gdy nie ma interakcji sieci; oryginalne orbitale atomowe i molekularne nie są naruszone i nie mają one charakteru naturalnego w odniesieniu do interakcji metal-ligand.
• Orbitale wiążące i anty-wiążące mają charakter sigma (σ) lub pi (π), w zależności od orientacji metalu i ligandu.

Ograniczenia:

Teoria pola krystalicznego: Teoria pola krystalicznego ma kilka ograniczeń. Uwzględnia tylko d-orbitale atomu centralnego; orbitale s i p nie są brane pod uwagę. Ponadto teoria ta nie wyjaśnia przyczyn dużego podziału i małego podziału niektórych ligandów.

Teoria pola Liganda: Teoria pola Liganda nie ma takich ograniczeń jak w teorii pola kryształu. Można to uznać za rozszerzoną wersję teorii pola krystalicznego.

Aplikacje:

Teoria pola krystalicznego: Teoria pola krystalicznego zapewnia cenny wgląd w elektroniczną strukturę metali przejściowych w sieciach krystalicznych,

Teoria pola krystalicznego wyjaśnia przełamanie zwyrodnienia oczodołu w kompleksach metali przejściowych z powodu obecności ligandów. Opisuje również siłę wiązań metal-ligand. Energia układu jest zmieniana w zależności od siły wiązań metal-ligand, co może prowadzić do zmiany właściwości magnetycznych oraz koloru.

Teoria pola Liganda: Teoria ta dotyczy źródeł i konsekwencji interakcji metal-ligand w celu wyjaśnienia właściwości magnetycznych, optycznych i chemicznych tych związków.

Odniesienia: „Wprowadzenie do Ligandu i teorii pola krystalicznego” - EveryScience „Teoria pola krystalicznego” Virtual Amrita Laboratories Universalizing Education. „Teoria pola Liganda” - Wikipedia „Teoria pola Liganda” - Encyklopedia Britannica „The Spectrochemical Series” - Uniwersytet Indii Zachodnich - Wydział Chemii „Teoria pola Liganda” - Brian. N. Figgis - National Laboratory, Upton, NY, USA Zdjęcie dzięki uprzejmości: „Crystal Field Splitting 4” Autor: YanA z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia „LFTi (III)” Smokefoot z angielskiej Wikipedii - Przeniesione z en.wikipedia na Commons przez Sentausa (domena publiczna) przez Commons Wikimedia