Diferència clau: teoria de camps de cristall i teoria de camps de lligands
La teoria del camp cristal·lí i la teoria del camp de lligands són dues teories de la química inorgànica que s'utilitzen per descriure els patrons d'enllaç en complexos de metalls de transició. La teoria del camp cristal·lí (CFT) considera l'efecte d'una pertorbació d'electrons que contenen orbitals d i la seva interacció amb el catió metàl·lic i, en CFT, la interacció metall-lligant es considera només electrostàtica. Lligand Field Theory (LFT) considera la interacció metall-lligant com una interacció d'enllaç covalent i depèn de l'orientació i la superposició entre els orbitals d dels metalls i el lligand. Aquesta és la diferència clau entre la teoria del camp cristal·lí i la teoria del camp de lligands.
Què és la teoria del camp de cristall?
La teoria del camp cristal·lí (CFT) va ser proposada pel físic Hans Bethe el 1929, i després algunes alteracions van ser proposades per J. H. Van Vleck el 1935. Aquesta teoria descriu algunes propietats importants dels complexos de metalls de transició com el magnetisme, els espectres d'absorció., estats d'oxidació i coordinació. La CFT considera bàsicament la interacció dels orbitals d d'un àtom central amb lligands i aquests lligands es consideren càrregues puntuals. A més, l'atracció entre el metall central i els lligands en un complex de metalls de transició es considera purament electrostàtica.
Energia d'estabilització del camp cristal·lí octaèdric
Què és la teoria de camps de lligands?
La teoria de camps de lligands proporciona una descripció més detallada de l'enllaç en els compostos de coordinació. Això considera l'enllaç entre el metall i el lligand segons els conceptes de la química de coordinació. Aquest enllaç es considera un enllaç covalent coordinat o un enllaç covalent datiu per demostrar que els dos electrons de l'enllaç provenen del lligand. Els principis bàsics de la teoria del camp cristal·lí són molt semblants als de la teoria dels orbitals moleculars.
Esquema Lligand-Field que resumeix l'enllaç σ al complex octaèdric [Ti(H2O)6]3+.
Quina diferència hi ha entre la teoria del camp de cristall i la teoria del camp de lligands?
Conceptes bàsics:
Teoria del camp cristal·lí: segons aquesta teoria, la interacció entre un metall de transició i els lligands es deu a l'atracció entre la càrrega negativa dels electrons no enllaçants del lligand i el catió metàl·lic carregat positivament. En altres paraules, la interacció entre el metall i els lligands és purament electrostàtica.
Teoria del camp de lligands:
- Un o més orbitals del lligand se superposen amb un o més orbitals atòmics del metall.
- Si els orbitals del metall i del lligand tenen energies similars i simetries compatibles, existeix una interacció neta.
- La interacció neta dóna lloc a un nou conjunt d'orbitals, un enllaç i l' altre anti-enllaç a la naturalesa. (Unindica que un orbital és anti-enllaç.)
- Quan no hi ha interacció en xarxa; els orbitals atòmics i moleculars originals no es veuen afectats, i són de naturalesa no enllaçant pel que fa a la interacció metall-lligant.
- Els orbitals d'enllaç i antienllaç tenen caràcter sigma (σ) o pi (π), depenent de l'orientació del metall i del lligand.
Limitacions:
Teoria del camp cristal·lí: la teoria del camp cristal·lí té diverses limitacions. Té en compte només els orbitals d de l'àtom central; no es tenen en compte els orbitals s i p. A més, aquesta teoria no explica els motius de la gran divisió i la petita divisió d'alguns lligands.
Teoria de camps de lligands: la teoria de camps de lligands no té limitacions com en la teoria del camp cristal·lí. Es pot considerar com la versió ampliada de la teoria del camp cristal·lí.
Aplicacions:
Teoria del camp cristal·lí: la teoria del camp cristal·lí proporciona coneixements valuosos sobre l'estructura electrònica dels metalls de transició en les geloses cristal·lines, La teoria del camp cristal·lí explica la ruptura de la degeneració orbital en complexos de metalls de transició a causa de la presència de lligands. També descriu la força dels enllaços metall-lligant. L'energia del sistema es veu alterada en funció de la força dels enllaços metall-lligant, que pot provocar un canvi en les propietats magnètiques i en el color.
Teoria del camp de lligands: aquesta teoria s'ocupa dels orígens i les conseqüències de les interaccions metall-lligant per dilucidar les propietats magnètiques, òptiques i químiques d'aquests compostos.
