Ključna razlika - Teorija kristalnog polja vs Teorija polja liganda
Teorija kristalnog polja i teorija polja liganda dvije su teorije u anorganskoj kemiji koje se koriste za opisivanje obrazaca povezivanja u kompleksima prijelaznih metala. Teorija kristalnog polja (CFT) razmatra učinak poremećaja d-orbitala koji sadrže elektron i njihovu interakciju s kationom metala, a u CFT-u interakcija metal-ligand smatra se samo elektrostatičkom. Teorija polja liganda (LFT) razmatra interakciju metal-ligand kao interakciju kovalentne veze i ovisi o orijentaciji i preklapanju d-orbitala na metalima i ligandu. To je ključna razlika između teorije kristalnog polja i teorije polja Liganda.
Što je teorija kristalnog polja?
Teoriju kristalnog polja (CFT) predložio je fizičar Hans Bethe 1929., a zatim je neke izmjene predložio JH Van Vleck 1935. Ova teorija opisuje neka važna svojstva kompleksa prijelaznih metala kao što su magnetizam, apsorpcijski spektri, oksidacijska stanja i koordinacija. CFT u osnovi razmatra interakciju d-orbitala središnjeg atoma s ligandima i ti se ligandi smatraju točkovnim nabojima. Uz to, privlačnost između središnjeg metala i liganada u kompleksu prijelaznog metala smatra se isključivo elektrostatičkom.
Energija stabilizacije oktaedarskog kristalnog polja
Što je teorija polja liganda?
Teorija polja liganda daje detaljniji opis vezivanja u koordinacijskim spojevima. Ovo razmatra vezu između metala i liganda prema konceptima u koordinacijskoj kemiji. Ta se veza smatra koordiniranom kovalentnom vezom ili dativnom kovalentnom vezom da bi se pokazalo da oba elektrona u vezi dolaze iz liganda. Osnovni principi teorije kristalnog polja usko su slični onima u teoriji molekularnih orbitala.
Shema ligand-polja sažimajući σ-vezu u oktaedarskom kompleksu [Ti (H2O) 6] 3+.
Koja je razlika između teorije kristalnog polja i teorije polja liganda?
Osnovni koncepti:
Teorija kristalnog polja: Prema ovoj teoriji, interakcija između prijelaznog metala i liganada posljedica je privlačenja između negativnog naboja na nevezujućim elektronima liganda i pozitivno nabijenog metalnog kationa. Drugim riječima, interakcija između metala i liganada čisto je elektrostatička.
Teorija polja liganda:
- Jedna ili više orbitala na ligandu preklapaju se s jednom ili više atomskih orbitala na metalu.
- Ako orbitale metala i liganda imaju slične energije i kompatibilne simetrije, postoji neto interakcija.
- Neto interakcija rezultira novim skupom orbitala, jedne veze, a druge anti-vezi u prirodi. (Znak * označava da orbitala sprječava vezivanje.)
- Kada nema mrežne interakcije; na izvorne atomske i molekularne orbitale to ne utječe i oni se ne vežu u prirodi što se tiče interakcije metal-ligand.
- Orbitale za vezivanje i povezivanje imaju karakter sigme (σ) ili pi (π), ovisno o orijentaciji metala i liganda.
Ograničenja:
Teorija kristalnog polja: Teorija kristalnog polja ima nekoliko ograničenja. Uzima u obzir samo d-orbitale središnjeg atoma; s i p orbitale se ne uzimaju u obzir. Uz to, ova teorija ne uspijeva objasniti razloge velikog cijepanja i malog cijepanja nekih liganada.
Teorija polja liganda: Teorija polja liganda nema takva ograničenja kao u teoriji kristalnog polja. Može se smatrati proširenom verzijom teorije kristalnog polja.
Prijave:
Teorija kristalnog polja: Teorija kristalnog polja pruža dragocjen uvid u elektroničku strukturu prijelaznih metala u kristalnim rešetkama, Teorija kristalnog polja objašnjava razbijanje degeneracije orbite u kompleksima prijelaznih metala zbog prisutnosti liganda. Također opisuje čvrstoću veza metal-ligand. Energija sustava mijenja se na temelju čvrstoće veza metal-ligand, što može dovesti do promjene magnetskih svojstava, kao i boje.
Teorija polja liganda: Ova se teorija bavi podrijetlom i posljedicama interakcija metal-ligand radi pojašnjavanja magnetskih, optičkih i kemijskih svojstava ovih spojeva.
