Mahalagang Pagkakaiba – Crystal Field Theory vs Ligand Field Theory
Ang Crystal field theory at ligand field theory ay dalawang teorya sa inorganic chemistry na ginagamit upang ilarawan ang mga bonding pattern sa transition metal complexes. Isinasaalang-alang ng Crystal field theory (CFT) ang epekto ng isang perturbation ng electron na naglalaman ng mga d-orbital at ang kanilang pakikipag-ugnayan sa metal cation at, sa CFT, ang pakikipag-ugnayan ng metal-ligand ay itinuturing na electrostatic lamang. Isinasaalang-alang ng Ligand Field Theory (LFT) ang pakikipag-ugnayan ng metal-ligand bilang isang covalent bonding interaction at depende sa oryentasyon at ang overlap sa pagitan ng mga d-orbital sa mga metal at ligand. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng crystal field theory at Ligand field theory.
Ano ang Crystal Field Theory?
Crystal Field Theory (CFT) ay iminungkahi ng physicist na si Hans Bethe noong 1929, at pagkatapos ay ang ilang mga pagbabago ay iminungkahi ni J. H. Van Vleck noong 1935. Ang teoryang ito ay naglalarawan ng ilang mahahalagang katangian ng transition metal complexes tulad ng magnetism, absorption spectra, mga estado ng oksihenasyon, at koordinasyon. Karaniwang isinasaalang-alang ng CFT ang pakikipag-ugnayan ng mga d-orbital ng isang gitnang atom na may mga ligand at ang mga ligand na ito ay itinuturing na mga singil sa punto. Bilang karagdagan, ang atraksyon sa pagitan ng gitnang metal at mga ligand sa isang transition metal complex ay itinuturing na purong electrostatic.
Octahedral crystal field stabilization energy
Ano ang Ligand Field Theory?
Ang Ligand field theory ay nagbibigay ng mas detalyadong paglalarawan ng pagbubuklod sa mga compound ng koordinasyon. Isinasaalang-alang nito ang pagbubuklod sa pagitan ng metal at ligand ayon sa mga konsepto sa kimika ng koordinasyon. Ang bono na ito ay itinuturing bilang isang coordinated covalent bond o isang dative covalent bond upang ipakita na ang parehong mga electron sa bond ay nagmula sa ligand. Ang mga pangunahing prinsipyo ng crystal field theory ay halos kapareho ng sa molecular orbital theory.
Ligand-Field scheme na nagbubuod ng σ-bonding sa octahedral complex [Ti(H2O)6]3+.
Ano ang pagkakaiba ng Crystal Field Theory at Ligand Field Theory?
Mga Pangunahing Konsepto:
Crystal Field Theory: Ayon sa teoryang ito, ang interaksyon sa pagitan ng isang transition metal at ligand ay dahil sa pagkahumaling sa pagitan ng negatibong singil sa mga non-bonding electron ng ligand at ng positively charged na metal cation. Sa madaling salita, ang interaksyon sa pagitan ng metal at mga ligand ay puro electrostatic.
Teorya ng Ligand Field:
- Isa o higit pang orbital sa ligand ay nagsasapawan sa isa o higit pang atomic orbital sa metal.
- Kung ang mga orbital ng metal at ligand ay may magkatulad na enerhiya at magkatugmang symmetries, mayroong netong interaksyon.
- Ang netong pakikipag-ugnayan ay nagreresulta sa isang bagong hanay ng mga orbital, isang pagbubuklod at ang isa pang anti-bonding sa kalikasan. (Angay nagpapahiwatig na ang isang orbital ay anti-bonding.)
- Kapag walang netong pakikipag-ugnayan; ang orihinal na atomic at molecular orbitals ay hindi apektado, at ang mga ito ay nonbonding sa kalikasan patungkol sa pakikipag-ugnayan ng metal-ligand.
- Ang bonding at anti-bonding orbitals ay may sigma (σ) o pi (π) character, depende sa oryentasyon ng metal at ligand.
Mga Limitasyon:
Teorya ng Crystal Field: Ang teorya ng Crystal field ay may ilang mga limitasyon. Isinasaalang-alang lamang ang mga d-orbital ng gitnang atom; ang mga s at p orbital ay hindi isinasaalang-alang. Bilang karagdagan, nabigo ang teoryang ito na ipaliwanag ang mga dahilan ng malaking paghahati at ang maliit na paghahati ng ilang ligand.
Teorya ng Ligand Field: Ang teorya ng ligand field ay walang mga limitasyon tulad ng sa teorya ng crystal field. Maaari itong ituring bilang pinalawig na bersyon ng teorya ng crystal field.
Mga Application:
Crystal Field Theory: Ang Crystal Field Theory ay nagbibigay ng mahahalagang insight sa electronic structure ng transition metals sa crystal lattice, Crystal field theory ay nagpapaliwanag sa pagkasira ng orbital degeneracy sa transition metal complexes dahil sa pagkakaroon ng mga ligand. Inilalarawan din nito ang lakas ng mga metal-ligand bond. Binabago ang enerhiya ng system batay sa lakas ng metal-ligand bond, na maaaring humantong sa pagbabago sa magnetic properties pati na rin sa kulay.
Teorya ng Ligand Field: Ang teoryang ito ay nababahala sa mga pinagmulan at bunga ng pakikipag-ugnayan ng metal– ligand upang maipaliwanag ang magnetic, optical, at chemical properties ng mga compound na ito.
