Fő különbség - Kristálymező-elmélet vs Ligandmező-elmélet
A kristálytér-elmélet és a ligandumtér-elmélet a szervetlen kémia két elmélete, amelyek az átmenetifém-komplexek kötődési mintáinak leírására szolgálnak. A kristálytérelmélet (CFT) a d-pályákat tartalmazó elektron zavarának hatását és kölcsönhatásukat veszi figyelembe a fémkationnal, CFT esetén a fém-ligandum kölcsönhatás csak elektrosztatikusnak tekinthető. A Ligand Field Theory (LFT) a fém-ligandum kölcsönhatást kovalens kötési kölcsönhatásnak tekinti, és függ a fémek és a ligandum d-pályáinak orientációjától és átfedésétől. Ez a legfontosabb különbség a kristálytér elmélet és a Ligand mező elmélet között.
Mi a kristálytérelmélet?
A kristálytérelméletet (CFT) Hans Bethe fizikus javasolta 1929-ben, majd JH Van Vleck 1935-ben javasolt néhány módosítást. Ez az elmélet az átmenetifém-komplexek néhány fontos tulajdonságát írja le, például mágnesességet, abszorpciós spektrumokat, oxidációs állapotokat és koordináció. A CFT alapvetően a központi atom d-pályáinak és a ligandumoknak a kölcsönhatását veszi figyelembe, és ezeket a ligandumokat pont töltésnek tekintik. Ezenkívül a központi fém és a ligandumok közötti vonzódást egy átmenetifém-komplexben tisztán elektrosztatikusnak tekintjük.
Oktaéderes kristálytér stabilizációs energia
Mi a Ligand Field elmélet?
A ligandum-elmélet részletesebb leírást ad a koordinációs vegyületek kötődéséről. Ez figyelembe veszi a fém és a ligandum közötti kötődést a koordinációs kémia fogalmai szerint. Ezt a kötést koordinált kovalens kötésnek vagy datatív kovalens kötésnek tekintjük, hogy megmutassuk, hogy a kötésben mindkét elektron a ligandumból származik. A kristálytérelmélet alapelvei szorosan hasonlítanak a molekulapálya elméletéhez.
Ligand-Field séma, amely összefoglalja a σ-kötést az oktaéder komplexben [Ti (H2O) 6] 3+.
Mi a különbség a kristálytér elmélet és a ligandum mező elmélet között?
Alapvető fogalmak:
Kristálytérelmélet: Ezen elmélet szerint az átmenetifém és a ligandumok közötti kölcsönhatás a ligandum nem kötődő elektronjain lévő negatív töltés és a pozitív töltésű fémkation közötti vonzerőnek köszönhető. Más szavakkal, a fém és a ligandumok közötti kölcsönhatás tisztán elektrosztatikus.
Ligand Field elmélet:
- A ligandum egy vagy több pályája átfedésben van a fém egy vagy több atompályájával.
- Ha a fém és a ligandum pályái hasonló energiákkal és kompatibilis szimmetriákkal rendelkeznek, nettó kölcsönhatás áll fenn.
- A nettó kölcsönhatás új pályasorozatot eredményez, az egyik kötődés, a másik a kötésgátló jellegű. (Egy * azt jelöli, hogy egy pálya anti-kötés.)
- Ha nincs nettó interakció; az eredeti atomi és molekuláris pályákat ez nem érinti, és a fém-ligandum kölcsönhatás szempontjából nem kötő jellegűek.
- A kötő és kötésgátló pályák sigma (σ) vagy pi (π) jellegűek, a fém és a ligandum orientációjától függően.
Korlátozások:
Kristálytér elmélet: A kristálytér elméletnek számos korlátja van. Csak a központi atom d-pályáit veszi figyelembe; az s és p pályákat nem vesszük figyelembe. Ezen túlmenően ez az elmélet nem magyarázza meg egyes ligandumok nagy hasadásának és kis hasadásának okait.
Ligandmező elmélet: A ligandumtérelméletnek nincsenek olyan korlátai, mint a kristálytérelméletben. A kristálytérelmélet kibővített változatának tekinthető.
Alkalmazások:
Kristálymező-elmélet: A kristálytérelmélet értékes betekintést nyújt az átmenetifémek elektronikus szerkezetébe a kristályrácsokban, A kristálytér-elmélet magyarázza az orbitális degeneráció törését az átmenetifém-komplexekben a ligandumok jelenléte miatt. Leírja a fém-ligandum kötések erősségét is. A rendszer energiája a fém-ligandum kötések erőssége alapján megváltozik, ami a mágneses tulajdonságok és a szín változásához is vezethet.
Ligand Field elmélet: Ez az elmélet a fém-ligandum kölcsönhatások eredetével és következményeivel foglalkozik, hogy tisztázzák ezeknek a vegyületeknek a mágneses, optikai és kémiai tulajdonságait.
