Ero kristallikenttäteorian ja ligandikenttäteorian välillä

Keskeinen ero - kidekenttäteoria vs. ligandikenttäteoria
 

Kristallikenttäteoria ja ligandikenttäteoria ovat epäorgaanisessa kemiassa kaksi teoriaa, joita käytetään kuvaamaan siirtymämetallikompleksien sidoskuvioita. Kristallikenttäteoriassa (CFT) tarkastellaan elektronien sisältävien d-orbitaalien häiriöiden vaikutusta ja niiden vuorovaikutusta metallikationin kanssa, ja CFT: ssä metalli-ligandi-vuorovaikutusta pidetään vain sähköstaattisina. Ligandikenttäteoria (LFT) pitää metalli-ligandi-vuorovaikutusta kovalenttisena sidosvuorovaikutuksena ja riippuu metallien d-kiertoratojen ja ligandin suunnasta ja päällekkäisyydestä. Tämä on keskeinen ero kidekenttäteorian ja ligandikenttäteorian välillä.

Mikä on kristallikenttäteoria?

Fyysikko Hans Bethe ehdotti Crystal Field Theory (CFT) -teoriaa vuonna 1929, ja sitten JH Van Vleck ehdotti joitain muutoksia vuonna 1935. Tämä teoria kuvaa muutosmetallikompleksien joitain tärkeitä ominaisuuksia, kuten magneettisuus, absorptiospektrit, hapetustilat ja koordinaatio. CFT harkitsee periaatteessa keskusatomin d-orbitaalien vuorovaikutusta ligandien kanssa ja näitä ligandeja pidetään pistevarauksina. Lisäksi, keskeisen metallin ja ligandien välistä vetovoimaa siirtymämetallikompleksissa pidetään puhtaasti sähköstaattisena.

Oktaedrinen kidekentän stabilointienergia

Mikä on ligandikenttäteoria?

Ligandikenttäteoria tarjoaa tarkemman kuvan sidoksista koordinaatioyhdisteissä. Tämä tarkastelee metallin ja ligandin välistä sitoutumista koordinaatiokemian käsitteiden mukaisesti. Tätä sidosta pidetään koordinoituna kovalenttisena sidoksena tai natiivina kovalenttisena sidoksena sen osoittamiseksi, että molemmat sidoksen elektronit ovat lähtöisin ligandista. Kristallikenttäteorian perusperiaatteet ovat läheisesti samanlaisia ​​kuin molekyyliorbitaaliteorian periaatteet.

Ligand-kenttäkaavio, jossa esitetään yhteenveto σ-sidosta oktaaedrikompleksissa [Ti (H2O) 6] 3+.

Mikä on ero kristallikenttäteorian ja ligandikenttäteorian välillä?

Peruskonseptit:

Kristallikenttäteoria: Tämän teorian mukaan siirtymämetallin ja ligandien välinen vuorovaikutus johtuu ligandin sitoutumattomien elektronien negatiivisen varauksen ja positiivisesti varautuneen metallikationin välisestä vetovoimasta. Toisin sanoen metallin ja ligandien välinen vuorovaikutus on puhtaasti sähköstaattista.

Ligandikenttäteoria:

• Yksi tai useampi ligandin kiertorata menevät päällekkäin yhden tai useamman atomin kiertoradan kanssa metallissa.
• Jos metallin ja ligandin orbitaaleilla on samanlaiset energiat ja yhteensopivat symmetrit, on olemassa nettovuorovaikutus.
• Nettovuorovaikutus johtaa uuteen kiertoratajoukkoon, yksi sitoutuminen ja toinen luonteeltaan sitoutuminen estävä. (Tähti * tarkoittaa, että kiertorata on anti-sidottu.)
• Kun ei ole nettovuorovaikutusta; alkuperäiset atomi- ja molekyyliorbitaalit eivät vaikuta niihin, ja ne ovat luonteeltaan sitoutumattomia metalli-ligandin vuorovaikutuksen suhteen.
• Sitovilla ja sitoutumattomilla kiertoradalla on sigma (σ) tai pi (π) luonne riippuen metallin ja ligandin suunnasta.

rajoitukset:

Kristallikenttäteoria: Kristallikenttäteoriassa on useita rajoituksia. Se ottaa huomioon vain keskusatomin d-kiertoradat; s- ja p-orbitaaleja ei oteta huomioon. Lisäksi tämä teoria ei selitä syitä joidenkin ligandien suurelle halkaisulle ja pienelle halkaisulle.

Ligandikenttäteoria: Ligandikenttäteoriassa ei ole sellaisia ​​rajoituksia kuin kidekenttäteoriassa. Sitä voidaan pitää laajennettuna versiona kidekenttäteoriasta.

Sovellukset:

Kristallikenttäteoria: Kristallikenttäteoria tarjoaa arvokkaita tietoja siirtymämetallien sähköisestä rakenteesta kidehilassa,

Kristallikenttäteoria selittää kiertoradan rappeutumisen siirtymämetallikomplekseissa ligandien läsnäolon takia. Se kuvaa myös metalli-ligandisidosten lujuutta. Järjestelmän energiaa muutetaan metalli-ligandisidosten lujuuden perusteella, mikä voi johtaa magneettisten ominaisuuksien sekä värin muutokseen.

Ligandikenttäteoria: Tämä teoria koskee metalli-ligandien vuorovaikutusten alkuperää ja seurauksia näiden yhdisteiden magneettisten, optisten ja kemiallisten ominaisuuksien selvittämiseksi.

Viitteet: “Johdatus ligandi- ja kristallikenttäteoriaan” - EveryScience “Crystal Field Theory” Virtual Amrita -laboratoriot, jotka yleistävät koulutusta. ”Ligand-kenttäteoria” - Wikipedia “Ligand-kenttäteoria” - Tietosanakirja Britannica “The Spectrochemical Series” - Länsi-Intian yliopisto - Kemian laitos “Ligand kenttäteoria” - Brian. N. Figgis - Kansallinen laboratorio, Upton, NY, USA Kuvan kohteliaisuus: ”Crystal Field Splitting 4” kirjoittanut YanA englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia “LFTi (III)” kautta Smokefoot englanniksi Wikipediassa - Sentausa (Public Domain) siirtää en.wikipediasta Commonsiin Wikimedian kautta