تفاوت کلیدی - نظریه میدان کریستال در مقابل نظریه میدان لیگاند
نظریه میدان کریستالی و نظریه میدان لیگاند دو نظریه در شیمی معدنی هستند که برای توصیف الگوهای پیوند در کمپلکس‌های فلزات واسطه استفاده می‌شوند. نظریه میدان کریستالی (CFT) اثر اغتشاش الکترون حاوی اوربیتالهای d و برهمکنش آن‌ها با کاتیون فلز را در نظر می‌گیرد و در CFT، برهمکنش فلز-لیگاند فقط الکترواستاتیک در نظر گرفته می‌شود. نظریه میدان لیگاند (LFT) برهمکنش فلز- لیگاند را به عنوان یک برهمکنش پیوند کووالانسی در نظر می گیرد و به جهت گیری و همپوشانی بین اوربیتال های d روی فلزات و لیگاند بستگی دارد.این تفاوت اصلی بین نظریه میدان کریستالی و نظریه میدان لیگاند است.
نظریه میدان کریستال چیست؟
نظریه میدان کریستالی (CFT) توسط فیزیکدان هانس بته در سال 1929 ارائه شد و سپس برخی تغییرات توسط J. H. Van Vleck در سال 1935 ارائه شد. این نظریه برخی از خواص مهم مجتمع های فلزات واسطه مانند مغناطیس، طیف جذبی را توصیف می کند. ، حالات اکسیداسیون و هماهنگی. CFT اساساً برهمکنش اوربیتالهای d یک اتم مرکزی با لیگاندها را در نظر می گیرد و این لیگاندها به عنوان بارهای نقطه ای در نظر گرفته می شوند. علاوه بر این، جاذبه بین فلز مرکزی و لیگاندها در مجموعه فلزات واسطه کاملاً الکترواستاتیک در نظر گرفته می‌شود.
انرژی تثبیت میدان کریستال هشت وجهی
نظریه میدان لیگاند چیست؟
نظریه میدان لیگاند شرح مفصل تری از پیوند در ترکیبات هماهنگی ارائه می دهد. این پیوند بین فلز و لیگاند را با توجه به مفاهیم موجود در شیمی هماهنگی در نظر می گیرد. این پیوند به عنوان یک پیوند کووالانسی هماهنگ یا یک پیوند کووالانسی داتیو در نظر گرفته می شود تا نشان دهد هر دو الکترون پیوند از لیگاند آمده اند. اصول اساسی نظریه میدان کریستالی بسیار شبیه به نظریه مداری مولکولی است.
طرح لیگاند-فیلد خلاصه‌ای از پیوند σ در مجموعه هشت‌وجهی [Ti(H2O)6]3+.
تفاوت بین نظریه میدان کریستال و نظریه میدان لیگاند چیست؟
مفاهیم اساسی:
تئوری میدان کریستالی: بر اساس این نظریه، برهمکنش بین یک فلز واسطه و لیگاندها به دلیل جاذبه بین بار منفی روی الکترون‌های غیرپیوندی لیگاند و کاتیون فلزی با بار مثبت است. به عبارت دیگر، برهمکنش بین فلز و لیگاندها کاملاً الکترواستاتیکی است.
نظریه میدان لیگاند:
- یک یا چند اوربیتال روی لیگاند با یک یا چند اوربیتال اتمی روی فلز همپوشانی دارند.
- اگر اوربیتال های فلز و لیگاند دارای انرژی های مشابه و تقارن های سازگار باشند، یک برهمکنش خالص وجود دارد.
- برهمکنش خالص منجر به مجموعه جدیدی از اوربیتال ها می شود که یکی پیوند و دیگری ضد پیوند در طبیعت است. (یکنشان می دهد که یک اوربیتال ضد پیوند است.)
- وقتی تعامل خالص وجود ندارد. اوربیتالهای اتمی و مولکولی اصلی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند و از نظر برهمکنش فلز-لیگاند ماهیت غیرپیوندی دارند.
- اوربیتالهای پیوندی و ضد پیوند بسته به جهت فلز و لیگاند، دارای شخصیت سیگما (σ) یا پی (π) هستند.
محدودیت ها:
نظریه میدان کریستالی: نظریه میدان کریستالی دارای محدودیت‌های متعددی است. این فقط اوربیتال های d اتم مرکزی را در نظر می گیرد. اوربیتال های s و p در نظر گرفته نمی شوند. علاوه بر این، این نظریه نمی تواند دلایل شکافتن بزرگ و شکافتن کوچک برخی لیگاندها را توضیح دهد.
نظریه میدان لیگاند: نظریه میدان لیگاند محدودیت هایی مانند نظریه میدان کریستالی ندارد. می توان آن را نسخه توسعه یافته نظریه میدان کریستال در نظر گرفت.
برنامه های کاربردی:
تئوری میدان کریستال: نظریه میدان کریستالی بینش های ارزشمندی را در مورد ساختار الکترونیکی فلزات واسطه در شبکه های کریستالی ارائه می دهد،
نظریه میدان کریستالی شکستن انحطاط مداری در مجتمع‌های فلزات واسطه را به دلیل حضور لیگاندها توضیح می‌دهد.همچنین استحکام پیوندهای فلز- لیگاند را توصیف می کند. انرژی سیستم بر اساس قدرت پیوندهای فلز- لیگاند تغییر می‌کند که ممکن است منجر به تغییر در خواص مغناطیسی و همچنین رنگ شود.
نظریه میدان لیگاند: این نظریه به منشأ و پیامدهای برهمکنش فلز- لیگاند برای روشن کردن خواص مغناطیسی، نوری و شیمیایی این ترکیبات مربوط می شود.
