Diferența între teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului

Diferența principală - Teoria câmpului de cristal vs. Teoria câmpului ligandului

Mulți oameni de știință și chimisti au încercat să formuleze teorii care să explice legarea compușilor de coordonare și să le justifice și să le prezică proprietățile. Prima teorie de succes este teoria legăturii de valență care a apărut în anii 1930 de către Linus Pauling. Apoi, în 1929, Hans Bethe a propus o nouă teorie numită teoria cristalului. Teoria câmpului de ligand este o modificare a teoriei câmpului original de cristal. La început, teoriile câmpului cristal și ligand au fost utilizate în mare măsură pentru a explica conceptele din fizica solidelor. Cu toate acestea, în anii 1950, chimiștii au început să aplice aceste teorii complexelor de tranziție. Principala diferență între teoria câmpului de cristal și teoria câmpului de ligand este aceea teoria câmpului teoretic descrie numai interacțiunea electrostatică dintre ionii metalici și liganzi, în timp ce teoria câmpului ligandului consideră atât interacțiunea electrostatică, cât și legătura covalentă între metal și ligandul său.

Acest articol explică, 

1. Ce este teoria câmpului Crystal Field
      - Teorie, Aplicație
2. Ce este teoria câmpului ligandului
      - Teorie, Aplicație
3. Care este diferența dintre teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului

Ce este teoria câmpului Crystal Field

Teoria câmpului de cristal descrie structura electronică a cristalelor metalice, unde acestea sunt închise de ioni de oxid sau de anioni. Simetria câmpului electrostatic depinde de structura cristalului. d orbitele ionilor metalici sunt împărțite de câmpul electrostatic și energiile acestora d orbitalele pot fi calculate în termeni de energii de stabilizare a câmpului de cristal. Teoria câmpului de cristal este utilizată pentru a înțelege proprietățile magnetice, termodinamice, spectroscopice și cinetice ale complexelor metalice de coordonare. Principalele trei ipoteze ale teoriei cristalului includ:

(a) Liganzii sunt considerați încărcări punctuale,

 (b) nici o interacțiune / legături între orbitele metalului și liganzi

(c) într-un ion metalic liber, toate sub-cochiliile unui anumit d orbital sunt de energie egală.

Interacțiunile dintre ionii metalici și liganzii lor sunt de natură electrostatică. În această teorie, nu este luată în considerare nici o legătură între atom și metalul de tranziție. Din cauza acestei limitări, teoria câmpului de cristal este modificată și propusă ca teorie a câmpului de ligand.

Figura 1: Despicare octaedrică

Ce este teoria câmpului ligandului?

Teoria câmpului ligandului este o combinație atât a câmpurilor de cristal, cât și a teoriilor moleculare orbitale. Acesta a fost inițial propus calitativ de Griffith și Orgel. Teoria câmpului ligand este folosită pentru a descrie legarea, aranjamentul orbital și alte caracteristici importante ale complexelor metalice de coordonare. Mai mult decât atât, descrie legarea p și oferă calcule mai precise ale nivelelor de energie în termenii energiilor de stabilizare a câmpului de ligand. Mai precis, teoria câmpului ligandului este folosită pentru a judeca distribuția electronilor printre d orbitale ale ionilor metalici și activitatea lor stereochimică. Descrierea legăturii covalente nu este văzută în teoria cristalului. Prin urmare, teoria câmpului de ligand este luată ca un model mai realist care poate fi aplicat pentru a descrie proprietățile complexelor de coordonare.

Figura 2: Schema câmpului ligand care rezumă legătura σ în complexul octaedric [Ti (H2O) 6] 3+

Diferența între teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului

Definiție

Teoria cristalului: Teoria câmpului de cristal este o teorie care descrie structura electronică a cristalelor de metal.

Teoria câmpului ligandului: Teoria câmpului ligandului este o modificare a teoriei câmpurilor de cristal și a teoriei moleculare orbitale.

concentra

Teoria cristalului: Teoria cristalină descrie numai interacțiunile electrostatice dintre ionii metalici și liganzi

Teoria câmpului ligandului: Teoria câmpului ligand descrie atât interacțiunile electrostatice, cât și legătura covalentă dintre ionii metalici și liganzi.

Aplicații

Teoria cristalului: Teoria cristalină oferă numai structura electronică a metalelor de tranziție.

Teoria câmpului ligandului: Ligand teoria câmpului oferă caracteristici electronice, optice și de legătură de metale tranziționale.

Realism

Teoria cristalului: Teoria cristalină este relativ nerealistă

Teoria câmpului ligandului: Teoria câmpului ligandului este mai realistă decât teoria câmpurilor de cristal.

Rezumat - Teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului

Teoria câmpului de cristal este o abordare electrostatică care descrie nivelele de energie electronică care guvernează spectrele vizibile UV, dar nu descrie legătura dintre ionii metalici și liganzi. Teoria câmpului de ligand este o descriere completă care derivă din teoria câmpului de cristal. Spre deosebire de teoria câmpului de cristal, teoria câmpului ligand descrie legătura dintre ionii metalici și liganzi. Aceasta este diferența dintre teoria câmpului de cristal și teoria câmpului ligandului.

Referinţă:
1.Dabrowiak, J. C. (2009). Metalele din medicină. John Wiley & Sons.
2.Huheey, J.E., Keiter, E.A., Keiter, R.L., & Medhi, O.K. (2006). Chimie anorganică: principiile structurii și reactivității. Pearson Education India.
3.Sathyanarayana, D. N. (2001). Spectroscopia electronică de absorbție și tehnicile conexe. Universități de presă.
4.Dolmella, A., & Bandoli, G. (1993). Chimica structurală anorganică: de Ulrich Müller, publicată de Wiley, Chichester, UK, 1993, 264 p. Inorganica Chimica Acta, 211 (1), 126.
5.Bothara, K. G. (2008). Chimie farmaceutică anorganică. Pragati Books Pvt. Ltd ...

Datorită fotografiei:
1. "Decuparea cristalului octaedric". Prin Wikipedia, utilizatorul Wikipedia YanA (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "LFTi (III)" Prin Smokefoot în engleză Wikipedia - Transferat de la en.wikipedia la Commons de Sentausa. (Domeniul Public) prin Wikime Wikimedia