Verschil tussen de theorie van het Crystal Field en Ligand Field Theory
Share
Belangrijkste verschil - Crystal Field Theory vs Ligand Field Theory
Veel wetenschappers en chemici hebben geprobeerd theorieën te formuleren om de binding van coördinatieverbindingen te verklaren en hun eigenschappen te rechtvaardigen en te voorspellen. De eerste succesvolle theorie is de valentiebindingstheorie die in de jaren 1930 door Linus Pauling werd gepubliceerd. Toen, in 1929, stelde Hans Bethe een nieuwe theorie voor, de kristalveldtheorie. De ligandveldentheorie is een wijziging van de oorspronkelijke kristalveldentheorie. In het begin werden de kristal- en ligandveldentheorieën grotendeels gebruikt om de concepten in solid-state fysica te verklaren. Echter, in de jaren vijftig begonnen scheikundigen deze theorieën toe te passen op overgangsmetaalcomplexen. Het belangrijkste verschil tussen de kristalveldentheorie en ligandveldtheorie is dat kristalveldtheorie beschrijft alleen de elektrostatische interactie tussen metaalionen en liganden, terwijl ligandveldtheorie zowel elektrostatische interactie als covalente binding tussen het metaal en zijn ligand beschouwt.
Dit artikel legt uit,
1. Wat is Crystal Field Theory
- Theorie, toepassing
2. Wat is Ligand Field Theory
- Theorie, toepassing
3. Wat is het verschil tussen de Crystal Field Theory en Ligand Field Theory
Wat is Crystal Field Theory
De kristalveldentheorie beschrijft de elektronische structuur van metaalkristallen, waar ze zijn ingesloten door oxide-ionen of anionen. De symmetrie van het elektrostatische veld hangt af van de kristalstructuur. De d orbitalen van de metaalionen worden gesplitst door het elektrostatische veld en de energieën hiervan d orbitalen kunnen worden berekend in termen van stabiliserende energieën voor het kristalveld. Kristalveldentheorie wordt gebruikt om de magnetische, thermodynamische, spectroscopische en kinetische eigenschappen van de coördinerende metaalcomplexen te begrijpen. De drie belangrijkste aannames van de kristalveldentheorie zijn:
(a) De liganden worden beschouwd als puntladingen,
(b) Geen interactie / bindingen tussen orbitalen van metaal en liganden
(c) In een vrij metaalion, alle sub-shells van een bepaalde d orbitaal zijn van gelijke energie.
De interacties tussen metaalionen en hun liganden zijn elektrostatisch van aard. In deze theorie wordt geen binding tussen het atoom en het overgangsmetaal beschouwd. Vanwege deze beperking wordt de kristalveldentheorie gemodificeerd en voorgesteld als ligandveldtheorie.
Figuur 1: Octaëdrische splitsing
Wat is Ligand Field Theory?
De ligandveldentheorie is een combinatie van zowel kristalveld- als moleculaire orbitaaltheorieën. Het werd voor het eerst kwalitatief voorgesteld door Griffith en Orgel. Ligand-veldtheorie wordt gebruikt om de binding, de orbitale ordening en andere belangrijke kenmerken van coördinerende metaalcomplexen te beschrijven. Bovendien beschrijft het p-binding en verschaft meer nauwkeurige berekeningen van energieniveaus in termen van ligandveldstabilisatie-energieën. Preciezer gezegd, de ligandveldentheorie wordt gebruikt om de elektronverdeling onder te beoordelen d orbitalen van metaalionen en hun stereochemische activiteit. De beschrijving van covalente binding wordt niet gezien in de kristalveldentheorie. Vandaar dat ligandveldtheorie wordt beschouwd als een meer realistisch model dat kan worden toegepast om de eigenschappen van coördinatiecomplexen te beschrijven.
Figuur 2: Ligand-veldschema dat a-binding in het octaëdrische complex [Ti (H2O) 6] 3 samenvat+
Verschil tussen de theorie van het Crystal Field en Ligand Field Theory
Definitie
Crystal Field Theory: De kristalveldentheorie is een theorie die de elektronische structuur van metaalkristallen beschrijft.
Ligand veldentheorie: Ligandveldentheorie is een wijziging van de kristalveldentheorie en moleculaire orbitaaltheorie.
Focus
Crystal Field Theory: Crystal Field-theorie beschrijft alleen elektrostatische interacties tussen metaalionen en liganden
Ligand veldentheorie: Ligand veldtheorie beschrijft zowel elektrostatische interacties als covalente binding tussen metaalionen en liganden.
toepassingen
Crystal Field Theory: Crystal Field-theorie biedt alleen elektronische structuur van overgangsmetalen.
Ligand veldentheorie: Ligand-veldtheorie biedt elektronische, optische en bindingskenmerken van overgangsmetalen.
Realisme
Crystal Field Theory: Kristalveldentheorie is relatief onrealistisch
Ligand veldentheorie: Ligandveldtheorie is realistischer dan de kristalveldentheorie.
Samenvatting - Crystal Field Theory en Ligand Field Theory
De kristalveldentheorie is een elektrostatische benadering die de elektronische energieniveaus beschrijft die de UV-zichtbare spectra bepalen, maar beschrijft niet de binding tussen metaalionen en liganden. De ligandveldentheorie is een volledige beschrijving die is afgeleid van de kristalveldentheorie. Anders dan de kristalveldentheorie beschrijft ligandveldtheorie de binding tussen metaalionen en liganden. Dit is het verschil tussen de kristalveldentheorie en de ligandveldentheorie.
Referentie:
1.Dabrowiak, J.C. (2009). Metalen in de geneeskunde. John Wiley & Sons.
2.Huheey, J.E., Keiter, E.A., Keiter, R.L., & Medhi, O. K. (2006). Anorganische chemie: principes van structuur en reactiviteit. Pearson Education India.
3. Sanyanarayana, D.N. (2001). Elektronische absorptiespectroscopie en aanverwante technieken. Universiteiten Druk op.
4. Dolmella, A., & Bandoli, G. (1993). Anorganische structurele chemie: door Ulrich Müller, gepubliceerd door Wiley, Chichester, VK, 1993, 264 pp. Inorganica Chimica Acta, 211 (1), 126.
5.Bothara, K.G. (2008). Anorganische farmaceutische chemie. Pragati Books Pvt. Ltd ...
Afbeelding met dank aan:
1. "Octahedral crystal-field splitting." Door Engels Wikipedia gebruiker YanA (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "LFTi (III)" door Smokefoot op Engelse Wikipedia - Overgebracht van en.wikipedia naar Commons door Sentausa. (Public Domain) via Commons Wikimeida
