結晶場理論とリガンド場理論の違い|クリスタルフィールド理論対リガンドフィールド理論

Anonim

主な違い - 結晶場理論とリガンド場理論

結晶場理論と配位子場理論は、遷移金属錯体の結合パターンを記述するために使用される無機化学の2つの理論です。結晶場理論(CFT)は、電子軌道を含む電子の摂動とそれらの金属カチオンとの相互作用の影響を考慮し、CFTにおいて、金属 - リガンド相互作用は静電のみとみなされる。リガンド場理論(LFT)は、金属 - 配位子相互作用を共有結合相互作用として考え、金属と配位子上のd軌道の間の重なり方と配向に依存する。 これは結晶場理論とリガンド場理論の重要な違いである。

クリスタルフィールド理論とは何ですか?

結晶場理論(CFT)は1929年に物理学者Hans Betheによって提案され、1935年にJH Van Vleckによっていくつかの変更が提案された。この理論は、磁気、吸収スペクトル、酸化などの遷移金属錯体のいくつかの重要な特性州、および調整。 CFTは、中心原子のd軌道と配位子との相互作用を基本的に考慮し、これらの配位子は点電荷とみなされる。さらに、遷移金属錯体中の中心金属と配位子との間の引力は純粋に静電的であると考えられている(999,999)。

八面体結晶場の安定化エネルギー リガンド場理論とは何か?リガンド場理論は、配位化合物における結合のより詳細な記載を提供する。これは、配位化学の概念に従って、金属と配位子との間の結合を考慮する。この結合は、配位中の両方の電子が配位子から来たことを示す配位共有結合または配位共有結合であると考えられる。結晶場理論の基本原理は、分子軌道理論の原理と非常によく似ています。

八面体錯体[Ti(H 2 O)6] 3+におけるσ結合を要約する配位子スキーム。

Crystal Field TheoryとLigand Field Theoryの違いは何ですか?

基本概念:

結晶場理論:この理論によれば、遷移金属と配位子との間の相互作用は、配位子の非結合電子上の負電荷と正に荷電した金属カチオンである。換言すれば、金属と配位子との間の相互作用は純粋に静電気である。

配位子場理論:配位子上の1つ以上の軌道は、金属上の1つ以上の原子軌道と重複する。金属および配位子の軌道が類似のエネルギーおよび適合性のある対称性を有する場合、正味の相互作用が存在する。正味の相互作用は、新たな軌道の集合、すなわち1つの結合および他の結合の性質をもたらす。 (*は、軌道が反結合であることを示している。)

正味相互作用がない場合。元の原子および分子軌道は影響を受けず、金属 - リガンド相互作用に関して本質的に非結合である。結合および反結合軌道は、金属および配位子の配向に依存して、シグマ(σ)またはパイ(π)特性を有する。

制限事項:

クリスタルフィールド理論: クリスタルフィールド理論にはいくつかの制限があります。それは、中心原子のd軌道のみを考慮に入れます。 sおよびp軌道は考慮されない。さらに、この理論は、大きな分割の理由およびいくつかのリガンドの小さな分割を説明することができない。

リガンド場理論:

  • リガンド場理論は、結晶場理論のような制限はない。これは、結晶場理論の拡張版と考えることができます。
  • 結晶場理論:
  • 結晶場理論は、結晶格子中の遷移金属の電子構造についての貴重な洞察を提供します。
  • 結晶場理論は、遷移金属錯体の軌道縮退リガンドの存在。また、金属 - リガンド結合の強さについても説明しています。系のエネルギーは、金属 - リガンド結合の強さに基づいて変化し、これは磁気特性および色の変化をもたらす可能性がある。
  • リガンド場理論:この理論は、これらの化合物の磁気的、光学的および化学的特性を解明するための金属 - リガンド相互作用の起源および結果に関係する。

参考文献: "リガンドとクリスタルフィールド理論の紹介" - EveryScience "Crystal Field Theory"バーチャルAmritaラボラトリーユニバーサル化教育。 "リガンド場理論" - Wikipedia "リガンド場理論" - 百科事典ブリタニカ "ザスペクトロケミカルシリーズ" - 西インド諸島大学 - 化学部 "リガンド場理論" - ブライアン。 N.フィギス - 国立研究所、ニューヨーク州アップトン画像提供:クリスタルフィールドスプリッティング4英語でのYanA著Wikipedia(CC BY-SA 3.0)からCommons Wikimedia "LFTi(III)"英語でSmokefootウィキペディア - enから転送ウィキメディア・コモンズによるSentausa(Public Domain)によるCommonsへのウィキペディア