Sự khác biệt chính - Lý thuyết Trường Tinh thể và Lý thuyết Trường Phối tử
Lý thuyết trường tinh thể và lý thuyết trường phối tử là hai lý thuyết trong hóa học vô cơ được sử dụng để mô tả các dạng liên kết trong phức kim loại chuyển tiếp. Lý thuyết trường tinh thể (CFT) xem xét ảnh hưởng của sự nhiễu loạn của electron chứa obitan d và tương tác của chúng với cation kim loại và trong CFT, tương tác kim loại-phối tử chỉ được coi là tĩnh điện. Lý thuyết trường phối tử (LFT) coi tương tác kim loại-phối tử là tương tác liên kết cộng hóa trị và phụ thuộc vào định hướng và sự xen phủ giữa các obitan d trên kim loại và phối tử. Đây là điểm khác biệt chính giữa lý thuyết trường tinh thể và lý thuyết trường phối tử.
Lý thuyết Trường Tinh thể là gì?
Lý thuyết Trường Tinh thể (CFT) do nhà vật lý Hans Bethe đề xuất vào năm 1929, và sau đó một số thay đổi được J. H. Van Vleck đề xuất vào năm 1935. Lý thuyết này mô tả một số tính chất quan trọng của phức kim loại chuyển tiếp như từ tính, quang phổ hấp thụ, các trạng thái oxy hóa và sự phối trí. CFT về cơ bản coi tương tác của obitan d của nguyên tử trung tâm với các phối tử và các phối tử này được coi là điện tích điểm. Ngoài ra, lực hút giữa kim loại trung tâm và các phối tử trong một phức kim loại chuyển tiếp được coi là hoàn toàn tĩnh điện.
Năng lượng ổn định trường tinh thể bát diện
Lý thuyết Trường Phối tử là gì?
Lý thuyết trường phối tử cung cấp một mô tả chi tiết hơn về liên kết trong các hợp chất phối trí. Điều này xem xét liên kết giữa kim loại và phối tử theo các khái niệm trong hóa học phối trí. Liên kết này được coi là liên kết cộng hóa trị phối trí hoặc liên kết cộng hóa trị âm để chứng tỏ rằng cả hai điện tử trong liên kết đều xuất phát từ phối tử. Các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết trường tinh thể gần giống với các nguyên tắc trong lý thuyết quỹ đạo phân tử.
Sơ đồ trường phối tử tóm tắt liên kết σ trong phức bát diện [Ti (H2O) 6] 3 +.
Sự khác biệt giữa Lý thuyết Trường Tinh thể và Lý thuyết Trường Phối tử là gì?
Khái niệm cơ bản:
Lý thuyết Trường Tinh thể: Theo lý thuyết này, tương tác giữa kim loại chuyển tiếp và các phối tử là do lực hút giữa điện tích âm trên các electron không liên kết của phối tử và cation kim loại mang điện tích dương. Nói cách khác, tương tác giữa kim loại và các phối tử hoàn toàn là tĩnh điện.
Lý thuyết trường phối tử:
- Một hoặc nhiều obitan trên phối tử xen phủ với một hoặc nhiều obitan nguyên tử trên kim loại.
- Nếu các obitan của kim loại và phối tử có năng lượng tương tự nhau và tính đối xứng tương thích, thì tồn tại tương tác thuần.
- Tương tác ròng dẫn đến một tập hợp các obitan mới, một liên kết và phản liên kết khác trong tự nhiên. (Dấucho biết một quỹ đạo là chống liên kết.)
- Khi không có tương tác ròng; các obitan nguyên tử và phân tử ban đầu không bị ảnh hưởng và chúng có bản chất không liên kết liên quan đến tương tác kim loại-phối tử.
- Các obitan liên kết và phản liên kết có ký tự sigma (σ) hoặc pi (π), tùy thuộc vào hướng của kim loại và phối tử.
Hạn chế:
Lý thuyết trường tinh thể: Lý thuyết trường tinh thể có một số hạn chế. Nó chỉ tính đến các obitan d của nguyên tử trung tâm; các obitan s và p không được xem xét. Ngoài ra, lý thuyết này không giải thích được lý do của sự phân tách lớn và sự phân tách nhỏ của một số phối tử.
Lý thuyết trường phối tử: Lý thuyết trường phối tử không có những hạn chế như trong lý thuyết trường tinh thể. Nó có thể được coi là phiên bản mở rộng của lý thuyết trường tinh thể.
Ứng dụng:
Lý thuyết Trường Tinh thể: Lý thuyết Trường Tinh thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về cấu trúc điện tử của các kim loại chuyển tiếp trong mạng tinh thể, Lý thuyết trường tinh thể giải thích sự phá vỡ thoái hóa quỹ đạo trong các phức kim loại chuyển tiếp do sự hiện diện của các phối tử. Nó cũng mô tả độ bền của các liên kết kim loại-phối tử. Năng lượng của hệ thống bị thay đổi dựa trên độ bền của liên kết kim loại-phối tử, điều này có thể dẫn đến sự thay đổi về tính chất từ tính cũng như màu sắc.
Lý thuyết Trường phối tử: Lý thuyết này liên quan đến nguồn gốc và hệ quả của tương tác kim loại - phối tử để làm sáng tỏ các tính chất từ, quang học và hóa học của các hợp chất này.
