Razlika med teorijo kristalnega polja in teorijo polja ligandov

Ključna razlika - teorija kristalnega polja v primerjavi s teorijo polja ligandov
 

Teorija kristalnega polja in teorija liganda sta dve teoriji anorganske kemije, ki se uporabljata za opis vzorcev vezanja v kompleksih prehodnih kovin. Teorija kristalnega polja (CFT) upošteva učinek vznemirjenja elektronov, ki vsebujejo d-orbitale, in njihovo interakcijo s kovinskim kationom, pri CFT pa interakcija kovina-ligand šteje samo za elektrostatično. Teorija polja ligandov (LFT) obravnava interakcijo kovina-ligand kot kovalentno vezalno interakcijo in je odvisna od orientacije in prekrivanja med d-orbitalami na kovinah in ligandu. To je ključna razlika med teorijo kristalnega polja in teorijo polja Liganda.

Kaj je teorija kristalnega polja?

Teorijo kristalnega polja (CFT) je leta 1929 predlagal fizik Hans Bethe, nato pa je leta 1935 JH Van Vleck predlagal nekatere spremembe. Ta teorija opisuje nekatere pomembne lastnosti kompleksov prehodnih kovin, kot so magnetizem, absorpcijski spektri, oksidacijska stanja in usklajevanje. CFT v osnovi obravnava medsebojno delovanje d-orbitali osrednjega atoma z ligandi in te ligande štejejo za točkovne naboje. Poleg tega, privlačnost med osrednjo kovino in ligandi v kompleksu prehodnih kovin velja za izključno elektrostatično.

Energija stabilizacije oktaedrskega kristalnega polja

Kaj je teorija polja Liganda?

Teorija polja Ligand nudi podrobnejši opis vezanja v koordinacijskih spojinah. Pri tem upoštevamo vez med kovino in ligandom v skladu s koncepti v koordinacijski kemiji. Ta vez velja za koordinirano kovalentno vez ali dativno kovalentno vez, ki kaže, da oba elektrona v vezi prihajata iz liganda. Osnovna načela teorije kristalnega polja so tesno podobna tistim v teoriji molekularne orbite.

Shema Ligand-Field, ki povzema σ-vezavo v oktaedrskem kompleksu [Ti (H2O) 6] 3+.

Kakšna je razlika med teorijo kristalnega polja in teorijo polja ligandov?

Osnovni pojmi:

Teorija kristalnega polja: Po tej teoriji je medsebojno delovanje med prehodno kovino in ligandi posledica privlačnosti med negativnim nabojem na nevezujočih elektronih liganda in pozitivno nabitim kovinskim kationom. Z drugimi besedami, interakcija med kovino in ligandi je izključno elektrostatična.

Teorija polja Liganda:

• Ena ali več orbitale na ligandu se prekriva z eno ali več atomskimi orbitalami na kovini.
• Če imata orbitala kovine in liganda podobne energije in združljive simetrije, obstaja neto interakcija.
• Neto interakcija ima za posledico nov niz orbitalov, ena vezava in druga prožnost vezi v naravi. (Oznaka * pomeni, da je orbitala proti vezanju.)
• Kadar ni interakcije v mreži; prvotne atomske in molekularne orbitale ne vplivajo in so po naravi neskladne glede interakcije kovina-ligand.
• Orbitali lepljenja in vezanja imajo znake sigme (σ) ali pi (π), odvisno od orientacije kovine in liganda.

Omejitve:

Teorija kristalnega polja: Teorija kristalnega polja ima več omejitev. Upošteva samo d-orbitale osrednjega atoma; s in p orbitale se ne upoštevajo. Poleg tega ta teorija ne razlaga razlogov za veliko cepitev in majhno cepitev nekaterih ligandov.

Teorija polja Liganda: Teorija polja liganda nima takšnih omejitev kot v teoriji kristalnega polja. Lahko ga obravnavamo kot razširjeno različico teorije kristalnega polja.

Prijave:

Teorija kristalnega polja: Teorija kristalnega polja ponuja dragocen vpogled v elektronsko strukturo prehodnih kovin v kristalnih rešetkah,

Teorija kristalnega polja razlaga zlom orbitalne degeneracije v kompleksih prehodnih kovin zaradi prisotnosti ligandov. Opisuje tudi moč kovinsko-ligandnih vezi. Energija sistema se spremeni na podlagi moči kovinskih ligandnih vezi, kar lahko privede do spremembe magnetnih lastnosti in barve.

Teorija polja Liganda: Ta teorija se ukvarja z izvori in posledicami interakcij med kovino in ligandom, da bi razjasnili magnetne, optične in kemične lastnosti teh spojin.

Literatura: "Uvod v teorijo ligandov in kristalnega polja" - Virtualna teorija kristalnega polja EveryScience Virtualni laboratoriji Amrita, ki univerzalizira izobraževanje. “Teorija polja Ligandov” - Wikipedia “Teorija polja Ligandov” - Enciklopedija Britannica “Spektrokemijska serija” - Univerza v West Indiji - Oddelek za kemijo “Teorija polja Ligandov” - Brian. N. Figgis - Nacionalni laboratorij, Upton, NY, ZDA Z dovoljenjem za slike: "Razdelitev kristalnega polja 4" YanA na angleškem jeziku Wikipedia (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia "LFTi (III)" avtorja Smokefoot na angleški Wikipedia - Prenos z en.wikipedia v Commons Sentausa (Public Domain) prek Commons Wikimedia