Peamine erinevus - kristallivälja teooria vs ligandi välja teooria
Kristallivälja teooria ja ligandivälja teooria on kaks anorgaanilise keemia teooriat, mida kasutatakse siirdemetallide komplekside sidemismustrite kirjeldamiseks. Kristallivälja teoorias (CFT) käsitletakse d-orbitaale sisaldavate elektronide häirete mõju ja nende interaktsiooni metallkatiooniga ning CFT-s peetakse metalli-ligandi vastasmõju ainult elektrostaatiliseks. Ligandivälja teooria (LFT) käsitleb metalli-ligandi vastasmõju kovalentsena seonduva vastasmõjuna ning sõltub metallide ja ligandi orientatsioonist ja d-orbitaalide kattuvusest. See on peamine erinevus kristallivälja teooria ja Ligandi välja teooria vahel.
Mis on kristallivälja teooria?
Kristallivälja teooria (CFT) pakkus välja füüsik Hans Bethe 1929. aastal ja seejärel tegi mõned muudatused JH Van Vleck 1935. aastal. See teooria kirjeldab siirdemetallide komplekside mõningaid olulisi omadusi, nagu magnetism, neeldumisspektrid, oksüdatsiooniastmed ja kooskõlastamine. CFT arvestab põhimõtteliselt tsentraalse aatomi d-orbitaalide interaktsiooni ligandidega ja neid ligandeid peetakse punktlaenguteks. Lisaks peetakse siirdemetallide kompleksis asuvat keskmetalli ja ligandide vahelist atraktiivsust puhtalt elektrostaatiliseks.
Oktaeedrilise kristallvälja stabiliseerimise energia
Mis on ligandi väljateooria?
Ligandi välja teooria kirjeldab üksikasjalikumalt sidemete kirjeldust koordineerimisühendites. See arvestab metalli ja ligandi sidumist vastavalt koordinatsioonikeemia mõistetele. Seda sidet peetakse kooskõlastatud kovalentseks sidemeks või datatiivseks kovalentseks sidemeks, mis näitab, et mõlemad sidemes olevad elektronid on pärit ligandist. Kristallivälja teooria põhiprintsiibid on tihedalt sarnased molekulaarse orbiidi teooria põhimõtetega.
Ligandi-välja skeem, mis võtab kokku σ-sideme oktaeedrilises kompleksis [Ti (H2O) 6] 3+.
Mis vahe on kristallivälja teoorial ja ligandi väljateoorial?
Põhikontseptsioonid:
Kristallivälja teooria: Selle teooria kohaselt on siirdemetalli ja ligandide vastastikune mõju tingitud ligandist ligandi mittesiduvate elektronide negatiivse laengu ja positiivselt laetud metalli katiooni vahel. Teisisõnu, metalli ja ligandide vastasmõju on puhtalt elektrostaatiline.
Ligandi välja teooria:
- Ligandi üks või mitu orbitaali kattuvad ühe või mitme metalli aatomi orbitaaliga.
- Kui metalli ja ligandi orbitaalidel on sarnased energiad ja ühilduvad sümmeetriad, eksisteerib võrgu koostoime.
- Võrgustiku vastastikmõju tulemuseks on uus orbitaalide komplekt, üks seondub ja teine on seotud. (* Tähistab, et orbitaal on sidumisvastane.)
- Kui võrguühendust pole; algseid aatomi- ja molekulaarseid orbitaale see ei mõjuta ning need on oma olemuselt metalli-ligandi interaktsiooni osas sidumatud.
- Sidumis- ja sidumisvastastel orbitaalidel on sigma (σ) või pi (π) iseloom, sõltuvalt metalli ja ligandi orientatsioonist.
Piirangud:
Kristallivälja teooria: Kristallivälja teoorial on mitmeid piiranguid. See võtab arvesse ainult keskaatomi d-orbitaale; s ja p orbitaale ei arvestata. Lisaks ei suuda see teooria selgitada mõnede ligandide suure ja väikese jagunemise põhjuseid.
Ligandi välja teooria: Ligandi välja teoorial pole selliseid piiranguid nagu kristallivälja teoorias. Seda võib pidada kristallivälja teooria laiendatud versiooniks.
Rakendused:
Kristallivälja teooria: Kristallivälja teooria annab väärtuslikke teadmisi siirdemetallide elektroonilisest struktuurist kristallvõredes, Kristallivälja teooria selgitab orbiidi degeneratsiooni murdumist siirdemetallide kompleksides ligandide olemasolu tõttu. Samuti kirjeldatakse metalli-ligandi sidemete tugevust. Süsteemi energiat muudetakse metalli-ligandi sidemete tugevuse põhjal, mis võib viia nii magnetiliste omaduste kui ka värvi muutumiseni.
Ligandi välja teooria: see teooria käsitleb metalli ja ligandi koostoime päritolu ja tagajärgi, et selgitada nende ühendite magnetilisi, optilisi ja keemilisi omadusi.
