Verschil tussen VBT en CFT

Belangrijkste verschil - VBT versus CFT
 

De term VBT staat voor valentie-bindingstheorie. Het is een theorie die wordt gebruikt om de vorming van verschillende chemische bindingen tussen atomen te beschrijven. Deze theorie verklaart het overlappen of vermengen van atoomorbitalen om chemische bindingen te vormen. De term CFT staat voor Crystal Field-theorie. Het is een model dat is ontworpen om het breken van degeneraties (elektronenschillen van gelijke energie) van elektron-orbitalen (meestal d of f-orbitalen) te verklaren vanwege het statische elektrische veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen (of liganden). Het belangrijkste verschil tussen VBT en CFT is dat VBT verklaart het mengen van orbitalen terwijl CFT de splitsing van orbitalen verklaart.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is VBT 
3. Wat is CFT
4. Vergelijking zij aan zij - VBT versus CFT in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is VBT

De term VBT staat voor valentie-bindingstheorie. Het verklaart de chemische binding van een covalente verbinding. Vandaar dat VBT uitlegt hoe een covalente binding wordt gevormd. Een covalente binding wordt gevormd door het delen van elektronen tussen atomen. Atomen delen elektronen om hun elektronenconfiguratie te vullen (anders zijn ze onstabiel). De elektronen worden gedeeld door atomaire orbitalen te vermengen of overlappen. Maar voordat overlapping optreedt, moet aan een aantal vereisten worden voldaan.

Er zijn twee soorten covalente obligaties als sigma-obligaties en pi-obligaties. Deze bindingen worden gevormd via de overlapping van atomaire orbitalen. Overlapping van s-orbitalen vormt altijd sigmabindingen. Overlapping van p-orbitalen veroorzaakt de vorming van pi-bindingen. De overlapping van s en p atoomorbitalen veroorzaakt de vorming van hybride orbitalen; daarom wordt het proces hybridisatie genoemd.

Figuur 01: Hybridisatie van 2s- en 2p-orbitalen

Er zijn drie belangrijke hybride orbitalen die kunnen worden gevormd:

1. sp Hybrid Orbital - Gevormd via hybridisatie van één en één p-orbitaal.
2. sp2 Hybrid Orbital - Gevormd via hybridisatie van één en twee p orbitalen.
3. sp3 Hybrid Orbital - Gevormd via hybridisatie van één en drie p orbitalen.

Wat is CFT?

De term CFT staat voor Crystal Field-theorie. Kristalveldentheorie is een model dat is ontworpen om het verbreken van degeneraties (elektronenschillen van gelijke energie) van elektronenorbitalen (meestal d of f-orbitalen) te verklaren vanwege het statische elektrische veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen (of liganden). Kristalveldentheorie wordt vaak gebruikt om het gedrag van overgangsmetaalioncomplexen aan te tonen. Deze theorie kan ook uitleggen over magnetische eigenschappen, kleuren van coördinatiecomplexen, hydratie-enthalpieën, enz.

Theorie

De interactie tussen het metaalion en liganden is te wijten aan de aantrekking tussen het metaalion met een positieve lading en de ongepaarde elektronen (negatieve lading) van het ligand. Deze theorie is voornamelijk gebaseerd op de veranderingen die optreden in vijf gedegenereerde d-elektron-orbitalen (een metaalatoom heeft vijf d orbitalen). Wanneer een ligand in de buurt van het metaalion komt, zijn de ongepaarde elektronen dichter bij sommige d-orbitalen in vergelijking met andere d-orbitalen van het metaalion. Dit veroorzaakt een verlies van degeneratie. De elektronen in de d-orbitalen stoten de elektronen van het ligand af (beide zijn negatief geladen). Vandaar dat de d-orbitalen die zich dichter bij het ligand bevinden een hoge energie hebben dan andere d-orbitalen. Dit resulteerde in het splitsen van d-orbitalen in hoogenergetische d-orbitalen en laag-energetische d-orbitalen, gebaseerd op de energie.

Enkele factoren die deze splitsing beïnvloeden zijn de aard van het metaalion, de oxidatietoestand van het metaalion, de plaatsing van liganden rond het centrale metaalion en de aard van liganden. Na het splitsen van deze d-orbitalen op basis van energie, is het verschil tussen de hoge en lage energie-d-orbitalen bekend als kristalgeheelde splitsingsparameter (Δ_oktober voor octaedrische complexen).

Figuur 02: Splitspatroon in Octaëdrische complexen

Verdelend patroon

Omdat er vijf d orbitalen zijn, vindt de splitsing plaats in een verhouding van 2: 3. In octaëdrische complexen bevinden twee orbitalen zich in het hoge energieniveau (gezamenlijk bekend als bijv.) En bevinden drie orbitalen zich in het lagere energieniveau (gezamenlijk bekend als t2g). In tetraëdrische complexen doet zich het tegenovergestelde voor; drie orbitalen bevinden zich in het hogere energieniveau en twee in het lagere energieniveau.

Wat is het verschil tussen VBT en CFT?

VBT versus CFT
De term VBT staat voor valentie-bindingstheorie.	De term CFT staat voor Crystal Field-theorie.
Theorie
VBT is een theorie die de vorming van een covalente binding via hybridisatie van atoomorbitalen verklaart.	CFT is een model dat is ontworpen om het verbreken van degeneraties van elektronenorbitalen te verklaren als gevolg van statisch elektrisch veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen
Uitleg
VBT verklaart het mengen van orbitalen.	CFT verklaart de splitsing van orbitalen.

Samenvatting - VBT versus CFT

De term VBT staat voor valentie-bindingstheorie. De term CFT staat voor kristalveldtheorie. Het belangrijkste verschil tussen VBT en CFT is dat VBT de menging van orbitalen verklaart, terwijl CFT de splitsing van orbitalen verklaart.

Referentie:

1. "Kristalveldentheorie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 februari 2018, Beschikbaar Hier.
2. "Valence Bond Theory." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 24 januari 2018, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Sp-hybridisatie" door Tem5psu - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Octaëdrische kristalveldsplitsing" door Engelse Wikipedia-gebruiker YanA (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia