主な違い – 結晶場理論と配位子場理論
多くの科学者や化学者が、配位化合物の結合を説明し、それらの特性を正当化し予測する理論を構築しようと試みてきました。最初に成功した理論は、1930 年代にライナス・ポーリングによって発表された原子価結合理論です。そして1929年、ハンス・ベーテは結晶場理論と呼ばれる新しい理論を提唱しました。配位子場理論は、元の結晶場理論を修正したものです。当初、結晶場理論と配位子場理論は、固体物理学の概念を説明するために広く使用されていました。しかし、1950 年代になると、化学者はこれらの理論を遷移金属錯体に適用し始めました。結晶場理論と配位子場理論の主な違いは、結晶場理論では金属イオンと配位子間の静電相互作用のみが記述されるのに対し、配位子場理論では金属とその配位子間の静電相互作用と共有結合の両方が考慮されることです。> .
この記事では、
1. 結晶場理論とは
– 理論、応用
2. リガンド場理論とは
– 理論、応用
3. 結晶場理論とリガンド場理論の違いは何ですか
結晶場理論とは
結晶場理論は、酸化物イオンまたは陰イオンに囲まれた金属結晶の電子構造を説明します。静電界の対称性は結晶構造に依存します。 d 金属イオンの軌道は、静電場とこれらのエネルギーによって分割されます d 軌道は、結晶場安定化エネルギーの観点から計算できます。結晶場理論は、配位金属錯体の磁気的、熱力学的、分光学的および動力学的特性を理解するために使用されます。結晶場理論の主な 3 つの仮定は次のとおりです。
(a) 配位子は点電荷と見なされます。
(b) 金属と配位子の軌道の間に相互作用/結合がない
(c) 遊離金属イオンでは、特定の d のすべてのサブシェル 軌道は等しいエネルギーです。
金属イオンとその配位子の間の相互作用は、本質的に静電的です。この理論では、原子と遷移金属の間の結合は考慮されていません。この制限のため、結晶場理論は修正され、配位子場理論として提案されています。
図 1:八面体分割
リガンド場理論とは?
配位子場理論は、結晶場理論と分子軌道理論の両方を組み合わせたものです。これは、グリフィスとオルゲルによって定性的に最初に提案されました。配位子場理論は、配位金属錯体の結合、軌道配置、およびその他の重要な特性を説明するために使用されます。さらに、p 結合について説明し、配位子場の安定化エネルギーに関するエネルギー レベルのより正確な計算を提供します。より正確には、配位子場理論を使用して d 間の電子分布を判断します。 金属イオンの軌道とその立体化学的活性。共有結合の記述は、結晶場理論には見られません。したがって、配位子場理論は、配位錯体の特性を説明するために適用できる、より現実的なモデルと見なされます。
図 2:八面体錯体 [Ti(H2O)6]3+ における σ 結合を要約した配位子場スキーム
結晶場理論と配位子場理論の違い
定義
結晶場理論: 結晶場理論は、金属結晶の電子構造を説明する理論です。
リガンド フィールド理論: 配位子場理論は、結晶場理論と分子軌道理論を修正したものです。
フォーカス
結晶場理論: 結晶場理論は、金属イオンと配位子の間の静電相互作用のみを説明します
リガンド フィールド理論: 配位子場理論は、金属イオンと配位子の間の静電相互作用と共有結合の両方を説明します。
アプリケーション
結晶場理論: 結晶場理論は、遷移金属の電子構造のみを提供します。
リガンド フィールド理論: 配位子場理論は、遷移金属の電子的、光学的、および結合特性を提供します。
リアリズム
結晶場理論: 結晶場理論は比較的非現実的です
リガンド フィールド理論: 配位子場理論は、結晶場理論よりも現実的です。
まとめ – 結晶場理論とリガンド場理論
結晶場理論は、紫外可視スペクトルを支配する電子エネルギー準位を説明する静電気的アプローチですが、金属イオンとリガンド間の結合は説明しません。配位子場理論は、結晶場理論から派生した完全な説明です。結晶場理論とは異なり、配位子場理論は金属イオンと配位子の間の結合を説明します。これが結晶場理論と配位子場理論の違いです。
参照:
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画像提供:
1.「八面体結晶場分割。」英語版ウィキペディア ユーザー YanA (CC BY-SA 3.0)、コモンズ ウィキメディア経由
2 .英語版ウィキペディアの Smokefoot による「LFTi(III)」 – センタウサにより en.wikipedia から Commons に転送されました。 (パブリック ドメイン) Commons Wikimeida 経由
