Kluczowa różnica – VBT vs CFT
Termin VBT oznacza teorię wiązań walencyjnych. Jest to teoria używana do opisu powstawania różnych wiązań chemicznych między atomami. Ta teoria wyjaśnia nakładanie się lub mieszanie orbitali atomowych w celu utworzenia wiązań chemicznych. Termin CFT oznacza teorię pola krystalicznego. Jest to model, który ma na celu wyjaśnienie łamania degeneracji (powłok elektronowych o równej energii) orbitali elektronowych (zwykle orbitali d lub f) z powodu statycznego pola elektrycznego wytwarzanego przez otaczający anion lub aniony (lub ligandy). Kluczową różnicą między VBT i CFT jest to, że VBT wyjaśnia mieszanie orbitali, podczas gdy CFT wyjaśnia podział orbitali.
Co to jest VBT
Termin VBT oznacza teorię wiązań walencyjnych. Wyjaśnia wiązanie chemiczne związku kowalencyjnego. Stąd VBT wyjaśnia, jak powstaje wiązanie kowalencyjne. Wiązanie kowalencyjne powstaje w wyniku wymiany elektronów między atomami. Atomy dzielą się elektronami, aby wypełnić swoją konfigurację elektronową (w przeciwnym razie są niestabilne). Elektrony są dzielone przez mieszanie lub nakładanie się orbitali atomowych. Ale zanim nastąpi nakładanie się, należy spełnić kilka wymagań.
Istnieją dwa rodzaje wiązań kowalencyjnych, takie jak wiązania sigma i wiązania pi. Wiązania te powstają poprzez nakładanie się orbitali atomowych. Nakładanie się orbitali s zawsze tworzy wiązania sigma. Nakładanie się orbitali p powoduje powstawanie wiązań pi. Nakładanie się orbitali atomowych s i p powoduje powstawanie orbitali hybrydowych; stąd proces ten nazywa się hybrydyzacją.
Rysunek 01: Hybrydyzacja orbitali 2s i 2p
Istnieją trzy główne orbitale hybrydowe, które można utworzyć:
- sp Hybrid Orbital – Utworzony przez hybrydyzację jednego orbitalu s i jednego p.
- sp2 Hybrid Orbital – Utworzony przez hybrydyzację jednego s i dwóch p orbitali.
- sp3 Hybrid Orbital – Utworzony przez hybrydyzację jednego orbitali s i trzech p.
Co to jest CFT?
Termin CFT oznacza teorię pola krystalicznego. Teoria pola kryształów to model zaprojektowany w celu wyjaśnienia degeneracji (powłok elektronowych o równej energii) orbitali elektronowych (zwykle orbitali d lub f) z powodu statycznego pola elektrycznego wytwarzanego przez otaczający anion lub aniony (lub ligandy). Teoria pola krystalicznego jest często wykorzystywana do wykazania zachowania kompleksów jonów metali przejściowych. Teoria ta może również wyjaśnić właściwości magnetyczne, kolory kompleksów koordynacyjnych, entalpie hydratacji itp.
Teoria
Oddziaływanie między jonem metalu a ligandami wynika z przyciągania między jonem metalu o ładunku dodatnim a niesparowanymi elektronami (ładunek ujemny) liganda. Teoria ta opiera się głównie na zmianach zachodzących w pięciu zdegenerowanych orbitalach elektronowych d (atom metalu ma pięć orbitali d). Gdy ligand zbliża się do jonu metalu, niesparowane elektrony są bliżej niektórych orbitali d w porównaniu z innymi orbitalami d jonu metalu. Powoduje to utratę degeneracji. Elektrony na orbitalach d odpychają elektrony liganda (oba są naładowane ujemnie). Stąd orbitale d, które są bliżej liganda, mają wysoką energię niż inne orbitale d. Powoduje to podział orbitali d na orbitale d o wysokiej energii i orbitale d o niskiej energii, w oparciu o energię.
Niektóre czynniki wpływające na to rozszczepienie obejmują charakter jonu metalu, stopień utlenienia jonu metalu, rozmieszczenie ligandów wokół centralnego jonu metalu oraz charakter ligandów. Po rozdzieleniu tych orbitali d na podstawie energii, różnica między orbitalami d o wysokiej i niskiej energii jest znana jako parametr podziału w postaci kryształów (∆oct dla kompleksów oktaedrycznych).
Rysunek 02: Wzór podziału w kompleksach oktaedrycznych
Wzorzec podziału
Ponieważ istnieje pięć orbitali d, rozszczepienie następuje w stosunku 2:3. W kompleksach oktaedrycznych dwa orbitale znajdują się na wysokim poziomie energetycznym (łącznie określane jako np.), a trzy orbitale znajdują się na niższym poziomie energetycznym (łącznie określane jako t2g). W kompleksach czworościennych dzieje się odwrotnie; trzy orbitale znajdują się na wyższym poziomie energetycznym, a dwa na niższym poziomie energetycznym.
Jaka jest różnica między VBT a CFT?
VBT a CFT |
|
| Termin VBT oznacza teorię wiązań walencyjnych. | Termin CFT oznacza teorię pola krystalicznego. |
| Teoria | |
| VBT to teoria, która wyjaśnia powstawanie wiązania kowalencyjnego poprzez hybrydyzację orbitali atomowych. | CFT to model, który ma za zadanie wyjaśnić łamanie degeneracji orbitali elektronowych w wyniku statycznego pola elektrycznego wytwarzanego przez otaczający anion lub aniony |
| Wyjaśnienie | |
| VBT wyjaśnia mieszanie orbitali. | CFT wyjaśnia podział orbitali. |
Podsumowanie – VBT vs CFT
Termin VBT oznacza teorię wiązań walencyjnych. Termin CFT oznacza teorię pola krystalicznego. Kluczowa różnica między VBT i CFT polega na tym, że VBT wyjaśnia mieszanie orbitali, podczas gdy CFT wyjaśnia podział orbitali.
