Avainero – VBT vs CFT
Termi VBT tarkoittaa valenssisidosteoriaa. Se on teoria, jota käytetään kuvaamaan erilaisten kemiallisten sidosten muodostumista atomien välillä. Tämä teoria selittää atomiorbitaalien päällekkäisyyden tai sekoittumisen kemiallisten sidosten muodostamiseksi. Termi CFT tarkoittaa kristallikenttäteoriaa. Se on malli, joka on suunniteltu selittämään elektronien orbitaalien (yleensä d- tai f-orbitaalien) degeneraatioiden (saman energian elektronikuoret) rikkoutumista ympäröivän anionin tai anionien (tai ligandien) tuottaman staattisen sähkökentän vuoksi. avainero VBT:n ja CFT:n välillä on, että VBT selittää orbitaalien sekoittumisen, kun taas CFT selittää orbitaalien jakamisen.
Mikä on VBT
Termi VBT tarkoittaa valenssisidosteoriaa. Se selittää kovalenttisen yhdisteen kemiallisen sidoksen. Siksi VBT selittää, kuinka kovalenttinen sidos muodostuu. Kovalenttinen sidos muodostuu elektronien jakamisen kautta atomien välillä. Atomit jakavat elektroneja täyttääkseen elektronikokoonpanonsa (muuten ne ovat epävakaita). Elektronit jaetaan sekoittamalla tai limittämällä atomikiertoradat. Mutta ennen kuin päällekkäisyys tapahtuu, useiden vaatimusten tulee täyttyä.
Kovalenttisia sidoksia on kahta tyyppiä, sigma-sidoksia ja pi-sidoksia. Nämä sidokset muodostuvat atomiorbitaalien limittymisen kautta. S-orbitaalien päällekkäisyys muodostaa aina sigmasidoksia. P-orbitaalien limittyminen aiheuttaa pi-sidosten muodostumista. S- ja p-atomiorbitaalien päällekkäisyys aiheuttaa hybridiorbitaalien muodostumisen; tästä syystä prosessia kutsutaan hybridisaatioksi.
Kuva 01: 2s- ja 2p-orbitaalien hybridisaatio
Voidaan muodostaa kolme suurta hybridiorbitaalia:
- sp Hybridikiertorata – Muodostuu yhden s- ja yhden p-orbitaalin hybridisaatiosta.
- sp2 Hybridiorbitaali – Muodostuu yhden s- ja kahden p-orbitaalin hybridisaatiosta.
- sp3 Hybridiorbitaali – Muodostuu yhden s- ja kolmen p-orbitaalin hybridisaatiosta.
Mikä on CFT?
Termi CFT tarkoittaa kristallikenttäteoriaa. Kidekenttäteoria on malli, joka on suunniteltu selittämään elektronien kiertoradan (yleensä d- tai f-orbitaalien) degeneraatioiden (saman energian elektronikuoret) rikkoutumista ympäröivän anionin tai anionien (tai ligandien) tuottaman staattisen sähkökentän vuoksi. Kidekenttäteoriaa käytetään usein osoittamaan siirtymämetalli-ionikompleksien käyttäytymistä. Tämä teoria voi myös selittää magneettisia ominaisuuksia, koordinaatiokompleksien värejä, hydraatioentalpioita jne.
Teoria
Metalli-ionin ja ligandien välinen vuorovaikutus johtuu positiivisen varauksen omaavan metalli-ionin ja ligandin parittomien elektronien (negatiivinen varaus) välisestä vetovoimasta. Tämä teoria perustuu pääasiassa muutoksiin, jotka tapahtuvat viidessä degeneroituneessa d-elektroniradassa (metalliatomilla on viisi d-orbitaalia). Kun ligandi tulee lähelle metalli-ionia, parittomat elektronit ovat lähempänä joitain d-orbitaaleja verrattuna metalli-ionin muihin d-orbitaaleihin. Tämä aiheuttaa degeneraation menetyksen. D-orbitaalien elektronit hylkivät ligandin elektroneja (molemmat ovat negatiivisesti varautuneita). Siten ligandia lähempänä olevilla d-orbitaaleilla on korkea energia kuin muilla d-orbitaaleilla. Tämä johtaa d-orbitaalien jakaantumiseen suurienergisiin d-orbitaaleihin ja pienienergisiin d-orbitaaleihin energian perusteella.
Joitakin tähän halkeamiseen vaikuttavia tekijöitä ovat metalli-ionin luonne, metalli-ionin hapetusaste, ligandien järjestely keskusmetalli-ionin ympärille ja ligandien luonne. Kun nämä d-orbitaalit on jaettu energian perusteella, suuren ja matalan energian d-orbitaalien välinen ero tunnetaan kidemuotoisena jakoparametrina (∆oct oktaedrisille komplekseille).
Kuva 02: Halkaisukuvio oktaedrisissä komplekseissa
Jakokuvio
Koska d-orbitaaleja on viisi, jakaminen tapahtuu suhteessa 2:3. Oktaedrisissä komplekseissa kaksi orbitaalia on korkealla energiatasolla (tunnetaan yhteisesti esim.) ja kolme orbitaalia on alemmalla energiatasolla (tunnetaan yhteisesti nimellä t2g). Tetraedrisissä komplekseissa tapahtuu päinvastoin; kolme orbitaalia on korkeammalla energiatasolla ja kaksi alemmalla energiatasolla.
Mitä eroa on VBT:n ja CFT:n välillä?
VBT vs CFT |
|
| Termi VBT tarkoittaa valenssisidosteoriaa. | Termi CFT tarkoittaa kristallikenttäteoriaa. |
| Teoria | |
| VBT on teoria, joka selittää kovalenttisen sidoksen muodostumisen atomiorbitaalien hybridisaatiolla. | CFT on malli, joka on suunniteltu selittämään elektronien orbitaalien rappeutumista, jotka johtuvat ympäröivän anionin tai anionien tuottamasta staattisesta sähkökentästä |
| Selitys | |
| VBT selittää orbitaalien sekoittumisen. | CFT selittää orbitaalien jakautumisen. |
Yhteenveto – VBT vs CFT
Termi VBT tarkoittaa valenssisidosteoriaa. Termi CFT tarkoittaa kidekenttäteoriaa. avainero VBT:n ja CFT:n välillä on, että VBT selittää orbitaalien sekoittumisen, kun taas CFT selittää orbitaalien jakamisen.
