Forskjellen mellom krystallfeltteori og ligandfeltteori

Hovedforskjell - Crystal Field Theory vs Ligand Field Theory

Mange forskere og kjemikere har forsøkt å formulere teorier for å forklare bindingen av koordinasjonsforbindelser og å rettferdiggjøre og forutsi deres egenskaper. Den første vellykkede teorien er valensbindingsteorien kom ut i 1930-tallet av Linus Pauling. Så i 1929 foreslo Hans Bethe en ny teori som kalles krystallfeltteori. Ligandfeltteorien er en modifikasjon av den opprinnelige krystallfeltteorien. I begynnelsen ble krystall- og ligandfeltteoriene i stor grad brukt til å forklare konseptene i solid-state fysikk. Men på 1950-tallet begynte kjemikere å anvende disse teoriene på overgangsmetallkomplekser. Hovedforskjellen mellom krystallfeltteori og ligandfeltteori er det krystallfeltteori beskriver bare den elektrostatiske samspillet mellom metallioner og ligander, mens ligandfeltteori vurderer både elektrostatisk interaksjon og kovalent binding mellom metallet og dets ligand.

Denne artikkelen forklarer, 

1. Hva er Crystal Field Theory
      - Teori, Søknad
2. Hva er Ligand Field Theory
      - Teori, Søknad
3. Hva er forskjellen mellom Crystal Field Theory og Ligand Field Theory

Hva er Crystal Field Theory

Krystallfeltteorien beskriver den elektroniske strukturen av metallkrystaller, der de er omsluttet av oksydioner eller anioner. Symmetrien til det elektrostatiske feltet avhenger av krystallstrukturen. De d Orbitaler av metallioner er delt av det elektrostatiske feltet og energiene til disse d orbitaler kan beregnes i form av krystallfeltstabiliseringsenergier. Krystallfeltteori brukes til å forstå de magnetiske, termodynamiske, spektroskopiske og kinetiske egenskapene til koordinasjonsmetallkompleksene. De tre hovedforutsetningene for krystallfeltteori er:

(a) Ligandene anses som punktladninger,

 (b) Ingen interaksjon / bindinger mellom orbitaler av metall og ligander

(c) I et fritt metallion, alle delskjellene til en bestemt d orbital er av lik energi.

Samspillet mellom metallioner og deres ligander er elektrostatisk av natur. I denne teorien vurderes ingen binding mellom atom og overgangsmetall. På grunn av denne begrensningen, er krystallfeltteorien modifisert og foreslått som ligandfeltteori.

Figur 1: Octahedral splitting

Hva er Ligand Field Theory?

Ligandfeltteorien er en kombinasjon av både krystallfelt og molekylære orbitale teorier. Det ble først foreslått kvalitativt av Griffith og Orgel. Ligandfeltteori brukes til å beskrive bindingen, orbitalarrangementet og andre viktige egenskaper ved koordinasjonsmetallkomplekser. Videre beskriver det p bonding og gir mer nøyaktige beregninger av energinivåer når det gjelder ligandfeltstabiliseringsenergier. Nærmere bestemt brukes ligandfeltteorien til å dømme elektronfordelingen blant d orbitaler av metallioner og deres stereokjemiske aktivitet. Beskrivelsen av kovalent binding er ikke sett i krystallfeltteorien. Derfor er ligandfeltteori tatt som en mer realistisk modell som kan brukes til å beskrive egenskapene til koordineringskompleksene.

Figur 2: Ligand-Field-skjema som oppsummerer σ-binding i det oktaedrale komplekset [Ti (H20) 6] 3+

Forskjellen mellom krystallfeltteori og ligandfeltteori

Definisjon

Crystal Field Theory: Krystallfeltteorien er en teori som beskriver den elektroniske strukturen av metallkrystaller.

Ligand Field Theory: Ligandfeltteori er en modifikasjon av krystallfeltteori og molekylær orbitalt teori.

Fokus

Crystal Field Theory: Krystallfeltteori beskriver bare elektrostatiske interaksjoner mellom metallioner og ligander

Ligand Field Theory: Ligandfeltteori beskriver både elektrostatiske interaksjoner og kovalent binding mellom metallioner og ligander.

applikasjoner

Crystal Field Theory: Krystallfeltteori gir kun elektronisk struktur av overgangsmetaller.

Ligand Field Theory: Ligand feltteori gir elektroniske, optiske og bindende egenskaper av overgangsmetaller.

Realisme

Crystal Field Theory: Krystallfeltteori er relativt urealistisk

Ligand Field Theory: Ligandfeltteori er mer realistisk enn krystallfeltteori.

Sammendrag - Krystallfeltteori og ligandfeltteori

Krystallfeltteorien er en elektrostatisk tilnærming som beskriver de elektroniske energinivåene som styrer de UV-synlige spektrene, men beskriver ikke binding mellom metallioner og ligander. Ligandfeltteorien er en komplett beskrivelse som er avledet fra krystallfeltteori. I motsetning til krystallfeltteorien beskriver ligandfeltteori bindingen mellom metallioner og ligander. Dette er forskjellen mellom krystallfeltteori og ligandfeltteori.

Henvisning:
1.Dabrowiak, J.C. (2009). Metaller i medisin. John Wiley & Sons.
2.Huheey, J.E., Keiter, E.A., Keiter, R.L., & Medhi, O.K. (2006). Uorganisk kjemi: prinsipper for struktur og reaktivitet. Pearson Education India.
3.Sathyanarayana, D.N. (2001). Elektronisk absorpsjonsspektroskopi og tilhørende teknikker. Universiteter Press.
4.Dolmella, A., & Bandoli, G. (1993). Uorganisk strukturell kjemi: Av Ulrich Müller, publisert av Wiley, Chichester, UK, 1993, 264 s. Inorganica Chimica Acta, 211 (1), 126.
5.Bothara, K. G. (2008). Uorganisk farmasøytisk kjemi. Pragati Books Pvt. Ltd ...

Bilde Courtesy:
1. "Octahedral krystallfelt splitting." Av engelsk Wikipedia bruker YanA (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "LFTi (III)" Av Smokefoot på English Wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons av Sentausa. (Public Domain) via Commons Wikimeida