Galvenā atšķirība - kristāla lauka teorija pret ligandu lauka teoriju
Kristāla lauka teorija un ligandu lauka teorija ir divas neorganiskās ķīmijas teorijas, ko izmanto, lai aprakstītu saišu modeļus pārejas metālu kompleksos. Kristālu lauka teorija (CFT) ņem vērā elektronu saturošu d-orbitāļu traucējumu ietekmi un to mijiedarbību ar metāla katjonu, un CFT gadījumā metāla un ligandu mijiedarbība tiek uzskatīta tikai par elektrostatisku. Ligandu lauka teorija (LFT) uzskata, ka metāla un liganda mijiedarbība ir kovalentās saites mijiedarbība un ir atkarīga no orientācijas un pārklāšanās starp d-orbitālēm uz metāliem un ligandu. Šī ir galvenā atšķirība starp kristāla lauka teoriju un ligandu lauka teoriju.
Kas ir kristāla lauka teorija?
Kristāla lauka teoriju (CFT) ierosināja fiziķis Hanss Betē 1929. gadā, un pēc tam 1935. gadā J. H. Van Vleck ierosināja dažas izmaiņas. Šī teorija apraksta dažas svarīgas pārejas metālu kompleksu īpašības, piemēram, magnētisms, absorbcijas spektri., oksidācijas stāvokļi un koordinācija. CFT pamatā ņem vērā centrālā atoma d-orbitāļu mijiedarbību ar ligandiem, un šie ligandi tiek uzskatīti par punktveida lādiņiem. Turklāt pievilcība starp centrālo metālu un ligandiem pārejas metālu kompleksā tiek uzskatīta par tīri elektrostatisku.
Oktaedriska kristāla lauka stabilizācijas enerģija
Kas ir ligandu lauka teorija?
Ligand lauka teorija sniedz detalizētāku koordinācijas savienojumu savienošanas aprakstu. Tas ņem vērā saikni starp metālu un ligandu saskaņā ar koordinācijas ķīmijas jēdzieniem. Šī saite tiek uzskatīta par koordinētu kovalento saiti vai datīva kovalento saiti, lai parādītu, ka abi saites elektroni ir nākuši no ligandas. Kristāla lauka teorijas pamatprincipi ir ļoti līdzīgi molekulārās orbitālās teorijas principiem.
Ligand-lauka shēma, kas apkopo σ-saiti oktaedriskā kompleksā [Ti(H2O)6]3+.
Kāda ir atšķirība starp kristāla lauka teoriju un ligandu lauka teoriju?
Pamatjēdzieni:
Kristāla lauka teorija: saskaņā ar šo teoriju, mijiedarbība starp pārejas metālu un ligandiem ir saistīta ar piesaisti starp ligandas nesaistošo elektronu negatīvo lādiņu un pozitīvi lādētā metāla katjonu. Citiem vārdiem sakot, mijiedarbība starp metālu un ligandiem ir tikai elektrostatiska.
Ligand lauka teorija:
- Viena vai vairākas ligandas orbitāles pārklājas ar vienu vai vairākām atomu orbitālēm uz metāla.
- Ja metāla un ligandas orbitālēm ir līdzīga enerģija un saderīgas simetrijas, pastāv neto mijiedarbība.
- Tīrā mijiedarbība rada jaunu orbitāļu kopu, no kurām viena savienojas, bet otra pretsavienojuma veidā. (norāda, ka orbitāle ir pretsavienojuma.)
- Kad nav neto mijiedarbības; sākotnējās atomu un molekulārās orbitāles netiek ietekmētas, un tām ir nesaistošs raksturs attiecībā uz metāla un ligandu mijiedarbību.
- Saistošā un pretsavienojuma orbitālēm ir sigma (σ) vai pi (π) raksturs atkarībā no metāla un ligandas orientācijas.
Ierobežojumi:
Kristāla lauka teorija: Kristāla lauka teorijai ir vairāki ierobežojumi. Tas ņem vērā tikai centrālā atoma d-orbitāles; s un p orbitāles netiek ņemtas vērā. Turklāt šī teorija nespēj izskaidrot dažu ligandu lielas šķelšanās un nelielas šķelšanās iemeslus.
Ligand lauka teorija: ligandu lauka teorijai nav tādu ierobežojumu kā kristāla lauka teorijā. To var uzskatīt par kristāla lauka teorijas paplašināto versiju.
Pieteikumi:
Kristāla lauka teorija: Kristāla lauka teorija sniedz vērtīgu ieskatu pārejas metālu elektroniskajā struktūrā kristāla režģos, Kristāla lauka teorija izskaidro orbītas deģenerācijas pārtraukšanu pārejas metālu kompleksos ligandu klātbūtnes dēļ. Tas arī apraksta metāla-ligandu saišu stiprumu. Sistēmas enerģija tiek mainīta, pamatojoties uz metāla-ligandu saišu stiprumu, kas var izraisīt magnētisko īpašību, kā arī krāsas izmaiņas.
Ligand lauka teorija: šī teorija ir saistīta ar metālu un ligandu mijiedarbības izcelsmi un sekām, lai noskaidrotu šo savienojumu magnētiskās, optiskās un ķīmiskās īpašības.
