Skillnad mellan kristallfältteori och ligandfältteori | Crystal Field Theory vs Ligand Field Theory
Kärnfältteori vs ligandfältteori
Krystalfältteori och ligandfältteori är två teorier i oorganisk kemi som används för att beskriva bindningsmönstren i övergångsmetallkomplex. Krystalfältteori (CFT) anser effekten av en störning av elektroninnehållande d-orbitaler och deras interaktion med metallkatjonen och i CFT anses metall-ligandinteraktionen endast vara elektrostatisk. Ligand Field Theory (LFT) anser metall-ligandinteraktionen som en kovalent bindningsinteraktion och beror på orienteringen och överlappningen mellan d-orbitalerna på metallerna och liganden. Detta är nyckelfaktorn mellan kristallfältteori och ligandfältteori.
Vad är Crystal Field Theory?
Crystal Field Theory (CFT) föreslogs av fysiker Hans Bethe 1929 och sedan föreslogs några ändringar av JH Van Vleck 1935. Denna teori beskriver några viktiga egenskaper hos övergångsmetallkomplex som magnetism, absorptionsspektra, oxidation stater och samordning. CFT anser i grunden interaktionen mellan d-orbitaler av en central atom med ligander och dessa ligander anses vara punktladdningar. Dessutom betraktas attraktionen mellan den centrala metallen och liganderna i ett övergångsmetallkomplex som rent elektrostatisk.
Ligandfältteori ger en mer detaljerad beskrivning av bindning i koordinationsföreningar. Detta betraktar bindningen mellan metallen och liganden enligt begreppen i koordineringskemin. Denna bindning betraktas som en samordnad kovalent bindning eller en dativen kovalent bindning för att visa att båda elektronerna i bindningen har kommit från liganden. De grundläggande principerna för kristallfältteorin är nära liknade de i molekylär orbitalteori.
Ligand-Field-schema som sammanfattar σ-bindning i det oktaedriska komplexet [Ti (H2O) 6] 3+.
Vad är skillnaden mellan kristallfältteori och ligandfältteori?
Grundbegrepp:
Crystal Field Theory:
Enligt denna teori beror interaktionen mellan en övergångsmetall och ligander på attraktionen mellan negativ laddning på ligandens icke-bindande elektroner och positivt laddad metallkatjon.Med andra ord är interaktionen mellan metallen och liganderna rent elektrostatiska.
Ligand Field Theory: En eller flera orbitaler på liganden överlappar varandra med en eller flera atoma orbital på metallen.
Om orbitalerna i metallen och liganden har liknande energier och kompatibla symmetrier existerar en nettverksinteraktion.
- Nettverksinteraktionen resulterar i en ny uppsättning orbitaler, en bindning och den andra anti-bindningen i naturen. (An * indikerar att en orbital är anti-bindande.)
- När det inte finns någon nätverksinteraktion; De ursprungliga atom- och molekylära orbitalerna påverkas inte, och de är icke bindande i naturen vad gäller metall-ligandinteraktionen.
- Bindnings- och anti-bindande orbitaler har sigma (σ) eller pi (π) tecken, beroende på orienteringen av metallen och liganden.
- Begränsningar:
- Crystal Field Theory:
Krystalfältteori har flera begränsningar. Det tar endast hänsyn till d-orbitalerna hos den centrala atomen; s- och p-orbitalerna beaktas inte. Dessutom förklarar denna teori inte orsakerna till stor splittring och den små splittringen av vissa ligander.
Ligandfältteori: Ligandfältteori har inga sådana begränsningar som i kristallfältteorin. Det kan betraktas som den förlängda versionen av kristallfältteorin.
Användningsområden: Crystal Field Theory:
Crystal Field Theory ger värdefulla insikter i övergångsmetallens elektroniska struktur i kristallgaller,
Kristallfältteori förklarar brytningen av orbitaldegeneritet i övergångsmetallkomplex på grund av närvaron av ligander. Det beskriver också styrkan hos metall-ligandbindningarna. Energin i systemet förändras baserat på styrkan hos metall-ligandbindningarna, vilket kan leda till en förändring i magnetiska egenskaper såväl som färg. Ligand Field Theory:
Denna teori handlar om ursprunget och konsekvenserna av metall-ligand-interaktioner för att belysa de magnetiska, optiska och kemiska egenskaperna hos dessa föreningar.
Referenser: "En introduktion till ligand- och kristallfältteori" - EveryScience "Crystal Field Theory" Virtuella Amrita Laboratories Universaliserande Utbildning. "Ligandfältteori" - Wikipedia "Ligandfältteori" - Encyclopedia Britannica "Den spektrokemiska serien" - Västindiens högskola - Institutionen för kemi "Ligandfältteori" - Brian. N. Figgis - National Laboratory, Upton, NY, USA Image Courtesy: "Crystal Field Splitting 4" Av YanA på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia "LFTi (III)" av Smokefoot på engelska Wikipedia - Överförd från en. wikipedia till Commons av Sentausa (Public Domain) via Commons Wikimedia
