Galvenā atšķirība - kristāla lauka teorija pret liganda lauka teoriju
Kristāla lauka teorija un liganda lauka teorija ir divas neorganiskās ķīmijas teorijas, kuras tiek izmantotas, lai aprakstītu saistīšanās modeļus pārejas metālu kompleksos. Kristāla lauka teorija (CFT) ņem vērā elektronu, kas satur d-orbitāles, traucējumu ietekmi un to mijiedarbību ar metāla katjonu, un CFT gadījumā metāla un liganda mijiedarbība tiek uzskatīta tikai par elektrostatisko. Liganda lauka teorija (LFT) metālu un ligandu mijiedarbību uzskata par kovalentu saistīšanās mijiedarbību un ir atkarīga no orientācijas un pārklāšanās starp metālu d-orbitālēm un ligandu. Šī ir galvenā atšķirība starp kristāla lauka teoriju un Liganda lauka teoriju.
Kas ir kristāla lauka teorija?
Kristāla lauka teoriju (CFT) 1929. gadā ierosināja fiziķis Hanss Bethe, un pēc tam Dž. Van Vleks 1935. gadā ierosināja dažas izmaiņas. Šī teorija apraksta dažas svarīgas pārejas metālu kompleksu īpašības, piemēram, magnētismu, absorbcijas spektrus, oksidācijas stāvokļus un koordinācija. CFT pamatā uzskata centrālā atoma d-orbitāļu mijiedarbību ar ligandiem, un šie ligandi tiek uzskatīti par punktveida lādiņiem. Turklāt pievilkšanās starp centrālo metālu un ligandiem pārejas metālu kompleksā tiek uzskatīta par tīri elektrostatisku.
Oktaedrālā kristāla lauka stabilizācijas enerģija
Kas ir liganda lauka teorija?
Liganda lauka teorija sniedz detalizētāku saiknes aprakstu koordinācijas savienojumos. Tas ņem vērā savienojumu starp metālu un ligandu saskaņā ar koordinācijas ķīmijas jēdzieniem. Šī saite tiek uzskatīta par koordinētu kovalentu saiti vai datīvu kovalentu saiti, lai parādītu, ka abi saites elektroni ir nākuši no liganda. Kristāla lauka teorijas pamatprincipi ir cieši līdzīgi molekulārās orbitālās teorijas principiem.
Liganda-lauka shēma, kurā apkopota σ saistīšanās oktaedriskajā kompleksā [Ti (H2O) 6] 3+.
Kāda ir atšķirība starp kristāla lauka teoriju un liganda lauka teoriju?
Pamatjēdzieni:
Kristāla lauka teorija: Saskaņā ar šo teoriju mijiedarbība starp pārejas metālu un ligandiem ir saistīta ar piesaisti starp liganda nesaistošo elektronu negatīvo lādiņu un pozitīvi uzlādētu metāla katjonu. Citiem vārdiem sakot, mijiedarbība starp metālu un ligandiem ir tīri elektrostatiska.
Liganda lauka teorija:
- Viena vai vairākas liganda orbitāles pārklājas ar vienu vai vairākām atomu orbitālēm uz metāla.
- Ja metāla un liganda orbitālēm ir līdzīgas enerģijas un saderīgas simetrijas, pastāv neto mijiedarbība.
- Neto mijiedarbības rezultātā rodas jauns orbitāļu kopums, viens savienojas, bet otrs - pret saiti. (* Apzīmē, ka orbitāle ir pretlīmējoša.)
- Ja nav neto mijiedarbības; sākotnējās atomu un molekulārās orbitāles netiek ietekmētas, un tām ir nesaistošs raksturs attiecībā uz metāla un liganda mijiedarbību.
- Līmējošajām un nesaistošajām orbitālēm ir sigma (σ) vai pi (π) raksturs atkarībā no metāla un liganda 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 un mazas šķelšanās cēloņus.
Liganda lauka teorija: Liganda lauka teorijai nav tādu ierobežojumu kā kristāla lauka teorijā. To var uzskatīt par kristāla lauka teorijas paplašināto versiju.
Pielietojums:
Kristāla lauka teorija: Kristāla lauka teorija sniedz vērtīgu ieskatu par pārejas metālu elektronisko struktūru kristāla režģos, Kristāla lauka teorija izskaidro orbitālās deģenerācijas pārrāvumu pārejas metālu kompleksos ligandu klātbūtnes dēļ. Tajā aprakstīts arī metāla-liganda saišu stiprums. Sistēmas enerģija tiek mainīta, pamatojoties uz metāla-ligandu saišu stiprumu, kas var izraisīt gan magnētisko īpašību, gan krāsas izmaiņas.
Liganda lauka teorija: Šī teorija attiecas uz metāla un liganda mijiedarbības izcelsmi un sekām, lai noskaidrotu šo savienojumu magnētiskās, optiskās un ķīmiskās īpašības.
