Forskel mellem krystalfeltteori og ligandfeltteori | Crystal Field Theory vs Ligand Field Theory
Kernefeltteori og ligandfeltteori er to teorier i uorganisk kemi, der bruges til at beskrive bindingsmønstre i overgangsmetallkomplekser.
Krystalfeltteori (CFT) betragter effekten af en forstyrrelse af elektronholdige d-orbitaler og deres interaktion med metalkationen og i CFT anses metal-ligandinteraktionen kun som elektrostatisk. Ligand Field Theory (LFT) betragter metal-ligandinteraktionen som en kovalent bindingsinteraktion og afhænger af orienteringen og overlapningen mellem d-orbitalerne på metallerne og liganden. Dette er nøgleforskellen mellem krystalfeltteori og ligandfeltteori.
Hvad er Crystal Field Theory?Krystalfeltteori (CFT) blev foreslået af fysikeren Hans Bethe i 1929, og derefter blev nogle ændringer foreslået af JH Van Vleck i 1935. Denne teori beskriver nogle vigtige egenskaber ved overgangsmetalkomplekser som magnetisme, absorptionsspektre, oxidation stater og koordinering. CFT anser grundlæggende interaktionen mellem d-orbitaler af et centralt atom med ligander, og disse ligander betragtes som punktafgifter. Ud over
, betragtes attraktionen mellem det centrale metal og liganderne i et overgangsmetalkompleks som rent elektrostatisk.
Hvad er ligandfeltteori?
Ligandfeltteori giver en mere detaljeret beskrivelse af binding i koordinationsforbindelser. Dette betragter bindingen mellem metallet og liganden i overensstemmelse med begreberne i koordineringskemien. Denne binding betragtes som en koordineret kovalent binding eller en dativykovalent binding for at vise, at begge elektroner i bindingen er kommet fra liganden. De grundlæggende principper for krystalfeltteorien svarer meget til dem i molekylære orbitalteori.
Hvad er forskellen mellem Crystal Field Theory og Ligand Field Theory?
Grundbegreber:
Krystalfeltteori:
Ifølge denne teori skyldes vekselvirkningen mellem et overgangsmetal og ligander på grund af tiltrækningen mellem den negative ladning på ligandens ikke-bindende elektroner og den positive ladet metalkation.Med andre ord er vekselvirkningen mellem metallet og liganderne rent elektrostatisk. Ligand Field Theory:
En eller flere orbitaler på liganden overlapper med en eller flere atomorbitaler på metallet.
- Hvis orbitalerne af metallet og liganden har tilsvarende energier og kompatible symmetrier, eksisterer der et netinteraktion.
- Nettointeraktionen resulterer i et nyt sæt orbitaler, en binding og den anden anti-binding i naturen. (An * angiver et orbital er anti-binding.)
- Når der ikke er nogen net interaktion; de originale atom- og molekylære orbitaler påvirkes ikke, og de er ikke-bindende i forhold til metal-ligandinteraktionen.
- Binding og anti-bindende orbitaler har sigma (σ) eller pi (π) karakter, afhængigt af orienteringen af metallet og liganden.
- Begrænsninger:
Krystalfeltteori:
Krystalfeltteori har flere begrænsninger. Det tager kun hensyn til d-orbitalerne i det centrale atom; s- og p-orbitalerne betragtes ikke. Desuden undlader denne teori at forklare årsagerne til stor opdeling og den lille opdeling af nogle ligander. Ligand Field Theory:
Ligandfeltteori har ikke sådanne begrænsninger som i krystalfeltteorien. Det kan betragtes som den udvidede version af krystalfeltteorien. Anvendelser:
Krystalfeltteori:
Krystalfeltteori giver værdifulde indsigter i overgangsmetalernes elektroniske struktur i krystalgittere, Krystalfeltteori forklarer bruddet af kredsløbsgenerering i overgangsmetallkomplekser på grund af tilstedeværelsen af ligander. Det beskriver også styrken af metal-ligandbindingerne. Systemets energi ændres ud fra styrken af metal-ligandbindingerne, hvilket kan føre til en ændring i magnetiske egenskaber såvel som farve.
Ligand Field Theory:
Denne teori handler om oprindelse og konsekvenser af metal-ligand interaktioner for at belyse de magnetiske, optiske og kemiske egenskaber af disse forbindelser. Referencer: "En introduktion til ligand- og krystalfeltteori" - EveryScience "Crystal Field Theory" Virtuelle Amrita Laboratories Universaliserende Uddannelse. "Ligand Field Theory" - Wikipedia "Ligand Field Theory" - Encyclopedia Britannica "Den Spektrokemiske Serie" - Universitetet i Vestindien - Afdeling for Kemi "Ligand Field Theory" - Brian. N. Figgis - National Laboratory, Upton, NY, USA Image Courtesy: "Crystal Field Splitting 4" Af YanA på det engelske sprog Wikipedia (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia "LFTi (III)" Af Smokefoot på engelsk Wikipedia - Overført fra en. wikipedia til Commons af Sentausa (Public Domain) via Commons Wikimedia
