تفاوت کلیدی – VBT در مقابل CFT
اصطلاح VBT مخفف نظریه پیوند ظرفیت است. این نظریه ای است که برای توصیف تشکیل پیوندهای شیمیایی مختلف بین اتم ها استفاده می شود. این نظریه همپوشانی یا اختلاط اوربیتال های اتمی را برای تشکیل پیوندهای شیمیایی توضیح می دهد. اصطلاح CFT مخفف نظریه میدان کریستال است. مدلی است که برای توضیح شکستن انحطاط (پوسته های الکترونی با انرژی برابر) اوربیتال های الکترونی (معمولاً اوربیتال های d یا f) به دلیل میدان الکتریکی ساکن تولید شده توسط آنیون یا آنیون (یا لیگاند) اطراف طراحی شده است. تفاوت اصلی بین VBT و CFT این است که VBT اختلاط اوربیتال ها را توضیح می دهد در حالی که CFT تقسیم اوربیتال ها را توضیح می دهد.
VBT چیست
اصطلاح VBT مخفف نظریه پیوند ظرفیت است. پیوند شیمیایی یک ترکیب کووالانسی را توضیح می دهد. از این رو VBT چگونگی تشکیل پیوند کووالانسی را توضیح می دهد. یک پیوند کووالانسی از طریق اشتراک الکترون ها بین اتم ها تشکیل می شود. اتم ها برای پر کردن پیکربندی الکترونی خود، الکترون ها را به اشتراک می گذارند (در غیر این صورت ناپایدار هستند). الکترون ها با اختلاط یا همپوشانی اوربیتال های اتمی به اشتراک گذاشته می شوند. اما قبل از اینکه همپوشانی رخ دهد، چندین الزام باید برآورده شود.
دو نوع پیوند کووالانسی به عنوان پیوند سیگما و پیوند پی وجود دارد. این پیوندها از طریق همپوشانی اوربیتال های اتمی ایجاد می شوند. همپوشانی اوربیتال های s همیشه پیوندهای سیگما را تشکیل می دهد. همپوشانی اوربیتال های p باعث تشکیل پیوندهای پی می شود. همپوشانی اوربیتال های اتمی s و p باعث تشکیل اوربیتال های هیبریدی می شود. از این رو، این فرآیند هیبریداسیون نامیده می شود.
شکل 01: هیبریداسیون اوربیتال های 2s و 2p
سه اوربیتال ترکیبی اصلی وجود دارد که می توان تشکیل داد:
- sp اوربیتال هیبریدی - از طریق هیبریداسیون یک اوربیتال s و یک p تشکیل شده است.
- sp2 اوربیتال ترکیبی - از طریق هیبریداسیون یک اوربیتال s و دو p تشکیل شده است.
- sp3 اوربیتال ترکیبی - از طریق هیبریداسیون یک اوربیتال s و سه p تشکیل شده است.
CFT چیست؟
اصطلاح CFT مخفف نظریه میدان کریستال است. نظریه میدان کریستال ها مدلی است که برای توضیح شکستن انحطاط (پوسته های الکترونی با انرژی برابر) اوربیتال های الکترونی (معمولاً اوربیتال های d یا f) به دلیل میدان الکتریکی ساکن تولید شده توسط یک آنیون یا آنیون (یا لیگاند) اطراف طراحی شده است. نظریه میدان کریستالی اغلب برای نشان دادن رفتار کمپلکس های یون های فلزات واسطه استفاده می شود. این نظریه همچنین می تواند در مورد خواص مغناطیسی، رنگ های کمپلکس های هماهنگی، آنتالپی های هیدراتاسیون و غیره توضیح دهد.
نظریه
برهمکنش بین یون فلز و لیگاندها به دلیل جاذبه بین یون فلزی با بار مثبت و الکترون های جفت نشده (بار منفی) لیگاند است. این نظریه عمدتاً مبتنی بر تغییراتی است که در پنج اوربیتال الکترون d منحط رخ می دهد (اتم فلز دارای پنج اوربیتال d است). هنگامی که لیگاند به یون فلز نزدیک می شود، الکترون های جفت نشده در مقایسه با سایر اوربیتال های d یون فلزی به برخی از اوربیتال های d نزدیک تر هستند. این باعث از بین رفتن انحطاط می شود. الکترون‌های اوربیتال‌های d الکترون‌های لیگاند را دفع می‌کنند (هر دو دارای بار منفی هستند). از این رو اوربیتال های d که به لیگاند نزدیک تر هستند نسبت به سایر اوربیتال های d انرژی بالایی دارند. این منجر به تقسیم اوربیتال های d به اوربیتال های پر انرژی d و اوربیتال های کم انرژی d بر اساس انرژی می شود.
برخی از عوامل مؤثر بر این تقسیم عبارتند از ماهیت یون فلز، وضعیت اکسیداسیون یون فلز، آرایش لیگاندها در اطراف یون فلز مرکزی و ماهیت لیگاندها.پس از تقسیم این اوربیتال های d بر اساس انرژی، تفاوت بین اوربیتال های پر انرژی و کم انرژی d به عنوان پارامتر تقسیم کریستالی شناخته می شود (∆oct برای مجتمع های هشت وجهی)..
شکل 02: الگوی تقسیم در مجتمع های هشت وجهی
الگوی تقسیم
از آنجایی که پنج اوربیتال d وجود دارد، شکافتن به نسبت 2:3 رخ می دهد. در کمپلکس های هشت وجهی، دو اوربیتال در سطح انرژی بالا قرار دارند (مجموعاً به عنوان مثال شناخته می شوند) و سه اوربیتال در سطح انرژی پایین تر (مجموعاً به عنوان t2g شناخته می شوند). در کمپلکس های چهار وجهی، برعکس اتفاق می افتد. سه اوربیتال در سطح انرژی بالاتر و دو اوربیتال در سطح انرژی پایین تر قرار دارند.
تفاوت بین VBT و CFT چیست؟
VBT در مقابل CFT |
|
| اصطلاح VBT مخفف نظریه پیوند ظرفیت است. | اصطلاح CFT مخفف نظریه میدان کریستال است. |
| نظریه | |
| VBT نظریه ای است که تشکیل پیوند کووالانسی را از طریق هیبریداسیون اوربیتال های اتمی توضیح می دهد. | CFT مدلی است که برای توضیح شکستن انحطاط اوربیتال های الکترونی به دلیل میدان الکتریکی ساکن تولید شده توسط یک آنیون یا آنیون های اطراف طراحی شده است |
| توضیح | |
| VBT اختلاط اوربیتال ها را توضیح می دهد. | CFT تقسیم اوربیتال ها را توضیح می دهد. |
خلاصه - VBT در مقابل CFT
اصطلاح VBT مخفف نظریه پیوند ظرفیت است. اصطلاح CFT مخفف نظریه میدان کریستالی است. تفاوت اصلی بین VBT و CFT این است که VBT اختلاط اوربیتال ها را توضیح می دهد در حالی که CFT تقسیم اوربیتال ها را توضیح می دهد.
