Diferența cheie - Teoria câmpului de cristal vs Teoria câmpului ligand
Teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului sunt două teorii din chimia anorganică, care sunt utilizate pentru a descrie modelele de legătură în complexele metalice de tranziție. Teoria câmpului de cristal (CFT) ia în considerare efectul unei perturbații a electronilor care conțin d-orbitali și interacțiunea lor cu cationul metalic și, în CFT, interacțiunea metal-ligand este considerată doar electrostatică. Teoria câmpului ligand (LFT) consideră interacțiunea metal-ligand ca o interacțiune de legătură covalentă și depinde de orientarea și suprapunerea dintre orbitalii d de pe metale și ligand. Aceasta este diferența cheie între teoria câmpului de cristal și teoria câmpului Ligand.
Ce este teoria câmpului de cristal?
Teoria câmpului de cristal (CFT) a fost propusă de fizicianul Hans Bethe în 1929 și apoi unele modificări au fost propuse de JH Van Vleck în 1935. Această teorie descrie câteva proprietăți importante ale complexelor metalelor de tranziție, cum ar fi magnetismul, spectrele de absorbție, stările de oxidare și coordonare. CFT consideră practic interacțiunea d-orbitalilor unui atom central cu liganzi și acești liganzi sunt considerați ca sarcini punctuale. În plus, atracția dintre metalul central și liganzi într-un complex de metale de tranziție este considerată pur electrostatică.
Energie de stabilizare a câmpului cristal octaedric
Ce este teoria câmpului ligand?
Teoria câmpului ligand oferă o descriere mai detaliată a legăturii în compușii de coordonare. Aceasta ia în considerare legătura dintre metal și ligand în conformitate cu conceptele din chimia coordonării. Această legătură este considerată o legătură covalentă coordonată sau o legătură covalentă dativă pentru a arăta că ambii electroni din legătură au provenit din ligand. Principiile de bază ale teoriei câmpului de cristal sunt asemănătoare cu cele din teoria orbitalelor moleculare.
Schema Ligand-Field care rezumă legătura σ în complexul octaedric [Ti (H2O) 6] 3+.
Care este diferența dintre teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligand?
Noțiuni de bază:
Teoria câmpului de cristal: Conform acestei teorii, interacțiunea dintre un metal de tranziție și liganzi se datorează atracției dintre sarcina negativă pe electronii care nu se leagă ai ligandului și cationul metalic încărcat pozitiv. Cu alte cuvinte, interacțiunea dintre metal și liganzi este pur electrostatică.
Teoria câmpului ligand:
- Unul sau mai mulți orbitali pe ligand se suprapun cu unul sau mai mulți orbitali atomici pe metal.
- Dacă orbitalii metalului și ligandului au energii similare și simetrii compatibile, există o interacțiune netă.
- Interacțiunea netă are ca rezultat un nou set de orbitali, unul legat și celălalt anti-legătură în natură. (Un * indică faptul că un orbital este anti-lipire.)
- Când nu există interacțiune netă; orbitalii atomici și moleculari originali nu sunt afectați și nu au legătură în natură în ceea ce privește interacțiunea metal-ligand.
- Orbitalii de legătură și anti-legătură au caracter sigma (σ) sau pi (π), în funcție de orientarea metalului și ligandului.
Limitări:
Teoria câmpului de cristal: teoria câmpului de cristal are mai multe limitări. Ține cont doar de orbitalele d ale atomului central; orbitalele s și p nu sunt luate în considerare. În plus, această teorie nu reușește să explice motivele divizării mari și ale divizării mici a unor liganzi.
Teoria câmpului ligand: teoria câmpului ligand nu are astfel de limitări ca în teoria câmpului de cristal. Poate fi considerat ca versiunea extinsă a teoriei câmpului de cristal.
Aplicații:
Teoria câmpului de cristal: Teoria câmpului de cristal oferă informații valoroase asupra structurii electronice a metalelor de tranziție în rețelele de cristal, Teoria câmpului de cristal explică ruperea degenerescenței orbitale în complexele metalice de tranziție datorită prezenței liganzilor. De asemenea, descrie rezistența legăturilor metal-ligand. Energia sistemului este modificată pe baza puterii legăturilor metal-ligand, ceea ce poate duce la o schimbare a proprietăților magnetice, precum și a culorii.
Teoria câmpului ligand: Această teorie se referă la originile și consecințele interacțiunilor metal-ligand pentru a elucida proprietățile magnetice, optice și chimice ale acestor compuși.
