Unterschied zwischen Kristallfeldtheorie und Ligandenfeldtheorie

Schlüsselunterschied - Kristallfeldtheorie gegen Ligandfeldtheorie
 

Kristallfeldtheorie und Ligandenfeldtheorie sind zwei Theorien in der anorganischen Chemie, die zur Beschreibung der Bindungsmuster in Übergangsmetallkomplexen verwendet werden. Die Kristallfeldtheorie (CFT) berücksichtigt die Wirkung einer Störung von Elektronen, die D-Orbitale enthält, und deren Wechselwirkung mit dem Metallkation, und in CFT wird die Metall-Ligand-Wechselwirkung nur als elektrostatisch angesehen. Ligand Field Theory (LFT) betrachtet die Wechselwirkung zwischen Metall-Liganden als kovalente Bindungswechselwirkung und hängt von der Ausrichtung und der Überlappung zwischen den D-Orbitalen auf den Metallen und dem Liganden ab. Dies ist der Schlüsselunterschied zwischen der Kristallfeldtheorie und der Ligandenfeldtheorie.

Was ist die Kristallfeldtheorie?

Die Kristallfeldtheorie (CFT) wurde 1929 vom Physiker Hans Bethe vorgeschlagen, und dann wurden einige Veränderungen von J vorgeschlagen. H. Van Vleck im Jahr 1935. Diese Theorie beschreibt einige wichtige Eigenschaften von Übergangsmetallkomplexen wie Magnetismus, Absorptionsspektren, Oxidationszuständen und Koordination. CFT betrachtet im Grunde die Wechselwirkung von D-Orbitalen eines zentralen Atoms mit Liganden, und diese Liganden werden als Punktkosten angesehen. Zusätzlich, Die Anziehungskraft zwischen zentralem Metall und Liganden in einem Übergangsmetallkomplex wird als rein elektrostatisch angesehen.

Oktaedrische Kristallfeldstabilisierungsenergie

Was ist Ligandenfeldtheorie?

Die Ligandenfeldtheorie enthält eine detailliertere Beschreibung der Bindung in Koordinationsverbindungen. Dies berücksichtigt die Bindung zwischen Metall und Ligand gemäß den Konzepten in der Koordinationschemie. Diese Anleihe wird als koordinierte kovalente Bindung oder eine dative kovalente Bindung angesehen, um zu zeigen. Die Grundprinzipien der Kristallfeldtheorie ähneln denen in der molekularen Orbitalentheorie eng.

Ligandfeldschema zusammenfassen σ-Bonding im oktaedrischen Komplex [Ti (H2O) 6] 3+.

Was ist der Unterschied zwischen der Kristallfeldtheorie und der Ligandenfeldtheorie?

Grundlegendes Konzept:

Kristallfeldtheorie: Nach dieser Theorie ist die Wechselwirkung zwischen einem Übergangsmetall und Liganden auf die Anziehungskraft zwischen der negativen Ladung der nicht gebundenen Elektronen des Liganden und der positiv geladenen Metallkation zurückzuführen. Mit anderen Worten, die Wechselwirkung zwischen Metall und Liganden ist rein elektrostatisch.

Ligandfeldtheorie:

• Ein oder mehrere Orbitale auf dem Liganden überlappen sich mit einem oder mehreren Atomorbitalen auf dem Metall.
• Wenn die Orbitale von Metall und Liganden ähnliche Energien und kompatible Symmetrien aufweisen, besteht eine Netto -Wechselwirkung.
• Die Nettointeraktion führt zu einem neuen Satz von Orbitalen, einer Bindung und einer anderen Anti-Bonding in der Natur. (Ein * zeigt an.)
• Wenn es keine Netzinteraktion gibt; Die ursprünglichen Atom- und molekularen Orbitale sind nicht betroffen und sind in Bezug auf die Metall-Ligand-Wechselwirkung nicht gebunden.
• Bindung und Anti-Bindungsorbitale haben Sigma (σ) oder PI (π) -Scharakter, abhängig von der Ausrichtung des Metalls und des Liganden.

Einschränkungen:

Kristallfeldtheorie: Die Kristallfeldtheorie hat mehrere Einschränkungen. Es berücksichtigt nur die D-Orbitale des zentralen Atoms; Die S- und P -Orbitale werden nicht berücksichtigt.  Darüber hinaus erklärt diese Theorie die Gründe für eine große Aufteilung und die kleine Aufteilung einiger Liganden nicht.

Ligandfeldtheorie: Die Ligandenfeldtheorie hat keine so einschränkungen wie in der Kristallfeldtheorie. Es kann als erweiterte Version der Kristallfeldtheorie angesehen werden.

Anwendungen:

Kristallfeldtheorie: Die Kristallfeldtheorie liefert wertvolle Einblicke in die elektronische Struktur von Übergangsmetallen in Kristallgitter,

Die Kristallfeldtheorie erklärt das Brechen der Orbitaldegenerie in Übergangsmetallkomplexen aufgrund des Vorhandenseins von Liganden. Es beschreibt auch die Stärke der Metall-Ligand-Bindungen. Die Energie des Systems wird basierend auf der Stärke der Metall-Liganden-Bindungen verändert, was zu einer Änderung der magnetischen Eigenschaften und der Farbe führen kann.

Ligandfeldtheorie: Diese Theorie befasst sich mit den Ursprüngen und Folgen von Metall-Liganden-Wechselwirkungen, um die magnetischen, optischen und chemischen Eigenschaften dieser Verbindungen aufzuklären.

Referenzen: „Eine Einführung in die Ligand- und Kristallfeldtheorie“ - EveryScience „Crystal Field Theory“ Virtuelle Amrita Laboratories Universalisierung der Bildung. "Ligand Field Theory" - Wikipedia "Ligand Field Theory" - Encyclopedia Britannica "The Spectrochemical Series" - University of the West Indies - Abteilung für Chemie "Ligand Field Theory" - Brian. N. Figgis - Nationales Labor, Upton, NY, USA Bild mit freundlicher Genehmigung: „Crystal Field Spliting 4“ von Yana bei der englischen Sprache Wikipedia (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia „lfti (iii)“ von Smokefoot bei English Wikipedia - Transfer von EN.Wikipedia nach Commons von Sentausa (Public Domain) über Commons Wikimedia