Sleutelverskil – Kristalveldteorie vs ligandveldteorie
Kristalveldteorie en ligandveldteorie is twee teorieë in anorganiese chemie wat gebruik word om die bindingspatrone in oorgangsmetaalkomplekse te beskryf. Kristalveldteorie (CFT) beskou die effek van 'n versteuring van elektronbevattende d-orbitale en hul interaksie met die metaalkation en, in CFT, word die metaal-ligand-interaksie slegs as elektrostaties beskou. Ligand Field Theory (LFT) beskou die metaal-ligand interaksie as 'n kovalente bindingsinteraksie en hang af van die oriëntasie en die oorvleueling tussen die d-orbitale op die metale en die ligand. Dit is die sleutelverskil tussen kristalveldteorie en Ligandveldteorie.
Wat is Kristalveldteorie?
Crystal Field Theory (CFT) is in 1929 deur die fisikus Hans Bethe voorgestel, en toe is 'n paar veranderinge voorgestel deur J. H. Van Vleck in 1935. Hierdie teorie beskryf 'n paar belangrike eienskappe van oorgangsmetaalkomplekse soos magnetisme, absorpsiespektra, oksidasietoestande en koördinasie. CFT beskou basies die interaksie van d-orbitale van 'n sentrale atoom met ligande en hierdie ligande word as puntladings beskou. Daarbenewens word die aantrekkingskrag tussen die sentrale metaal en ligande in 'n oorgangsmetaalkompleks as suiwer elektrostaties beskou.
Oktaedrale kristalveldstabiliseringsenergie
Wat is Ligand Field Theory?
Ligand-veldteorie verskaf 'n meer gedetailleerde beskrywing van binding in koördinasieverbindings. Dit oorweeg die binding tussen die metaal en die ligand volgens die konsepte in die koördinasiechemie. Hierdie binding word beskou as 'n gekoördineerde kovalente binding of 'n datief kovalente binding om te wys dat beide elektrone in die binding van die ligand afkomstig is. Die basiese beginsels van die kristalveldteorie is baie soortgelyk aan dié in die molekulêre orbita alteorie.
Ligand-Field-skema wat σ-binding in die oktaëdriese kompleks opsom [Ti(H2O)6]3+.
Wat is die verskil tussen Crystal Field Theory en Ligand Field Theory?
Basiese konsepte:
Kristalveldteorie: Volgens hierdie teorie is die interaksie tussen 'n oorgangsmetaal en ligande te wyte aan die aantrekking tussen die negatiewe lading op die nie-bindende elektrone van die ligand en die positief gelaaide metaalkation. Met ander woorde, die interaksie tussen die metaal en die ligande is suiwer elektrostaties.
Ligand Field Theory:
- Een of meer orbitale op die ligand oorvleuel met een of meer atoomorbitale op die metaal.
- As die orbitale van die metaal en ligand soortgelyke energieë en versoenbare simmetrieë het, bestaan 'n netto interaksie.
- Die netto interaksie lei tot 'n nuwe stel orbitale, een binding en die ander anti-binding van aard. ('ndui aan dat 'n orbitaal anti-binding is.)
- Wanneer daar geen netto interaksie is nie; die oorspronklike atoom- en molekulêre orbitale word nie aangetas nie, en hulle is nie-bindend van aard wat die metaal-ligand-interaksie betref.
- Binding en anti-binding orbitale het sigma (σ) of pi (π) karakter, afhangende van die oriëntasie van die metaal en die ligand.
Beperkings:
Kristalveldteorie: Kristalveldteorie het verskeie beperkings. Dit neem slegs die d-orbitale van die sentrale atoom in ag; die s- en p-orbitale word nie in ag geneem nie. Boonop slaag hierdie teorie nie daarin om die redes vir groot splitsing en die klein splitsing van sommige ligande te verduidelik nie.
Ligand-veldteorie: Ligand-veldteorie het nie sulke beperkings soos in die kristalveldteorie nie. Dit kan beskou word as die uitgebreide weergawe van die kristalveldteorie.
Aansoeke:
Kristalveldteorie: Kristalveldteorie verskaf waardevolle insigte in die elektroniese struktuur van oorgangsmetale in kristalroosters, Kristalveldteorie verduidelik die verbreking van orbitale degenerasie in oorgangsmetaalkomplekse as gevolg van die teenwoordigheid van ligande. Dit beskryf ook die sterkte van die metaal-ligandbindings. Die energie van die stelsel word verander op grond van die sterkte van die metaal-ligandbindings, wat kan lei tot 'n verandering in magnetiese eienskappe sowel as kleur.
Ligand Field Theory: Hierdie teorie is gemoeid met die oorsprong en gevolge van metaal-ligand interaksies om die magnetiese, optiese en chemiese eienskappe van hierdie verbindings toe te lig.
