Βασική διαφορά – VBT vs CFT
Ο όρος VBT σημαίνει θεωρία δεσμού σθένους. Είναι μια θεωρία που χρησιμοποιείται για να περιγράψει το σχηματισμό διαφορετικών χημικών δεσμών μεταξύ των ατόμων. Αυτή η θεωρία εξηγεί την επικάλυψη ή την ανάμειξη ατομικών τροχιακών για το σχηματισμό χημικών δεσμών. Ο όρος CFT σημαίνει κρυσταλλική θεωρία πεδίου. Είναι ένα μοντέλο που έχει σχεδιαστεί για να εξηγεί το σπάσιμο των εκφυλισμών (ηλεκτρονικά κελύφη ίσης ενέργειας) τροχιακών ηλεκτρονίων (συνήθως τροχιακά d ή f) λόγω του στατικού ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από ένα περιβάλλον ανιόν ή ανιόντα (ή συνδέτες). Η βασική διαφορά μεταξύ VBT και CFT είναι ότι το VBT εξηγεί την ανάμειξη των τροχιακών ενώ το CFT εξηγεί τη διάσπαση των τροχιακών.
Τι είναι το VBT
Ο όρος VBT σημαίνει θεωρία δεσμού σθένους. Εξηγεί τον χημικό δεσμό μιας ομοιοπολικής ένωσης. Ως εκ τούτου, το VBT εξηγεί πώς σχηματίζεται ένας ομοιοπολικός δεσμός. Ένας ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται μέσω της κοινής χρήσης ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων. Τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια για να γεμίσουν τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων τους (διαφορετικά είναι ασταθή). Τα ηλεκτρόνια μοιράζονται με ανάμειξη ή επικάλυψη ατομικών τροχιακών. Ωστόσο, πριν προκύψει επικάλυψη, θα πρέπει να πληρούνται αρκετές απαιτήσεις.
Υπάρχουν δύο τύποι ομοιοπολικών δεσμών όπως οι δεσμοί σίγμα και οι δεσμοί π. Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται μέσω της επικάλυψης των ατομικών τροχιακών. Η επικάλυψη των τροχιακών s σχηματίζει πάντα δεσμούς σίγμα. Η επικάλυψη των τροχιακών p προκαλεί το σχηματισμό δεσμών pi. Η επικάλυψη των ατομικών τροχιακών s και p προκαλεί το σχηματισμό υβριδικών τροχιακών. Ως εκ τούτου, η διαδικασία ονομάζεται υβριδισμός.
Εικόνα 01: Υβριδισμός τροχιακών 2s και 2p
Υπάρχουν τρία κύρια υβριδικά τροχιακά που μπορούν να σχηματιστούν:
- sp Υβριδικό τροχιακό – Σχηματίζεται μέσω υβριδισμού ενός s και ενός p τροχιακού.
- sp2 Υβριδικό τροχιακό – Σχηματίζεται μέσω υβριδισμού ενός s και δύο p τροχιακών.
- sp3 Υβριδικό τροχιακό – Σχηματίζεται μέσω υβριδισμού ενός s και τριών τροχιακών p.
Τι είναι η CFT;
Ο όρος CFT σημαίνει Κρυσταλλική Θεωρία Πεδίου. Η θεωρία πεδίου των κρυστάλλων είναι ένα μοντέλο σχεδιασμένο να εξηγεί τη θραύση (ηλεκτρονικά κελύφη ίσης ενέργειας) τροχιακών ηλεκτρονίων (συνήθως τροχιακά d ή f) λόγω του στατικού ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από ένα περιβάλλον ανιόν ή ανιόντα (ή συνδέτες). Η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου χρησιμοποιείται συχνά για να καταδείξει τη συμπεριφορά των συμπλεγμάτων ιόντων μετάλλων μετάπτωσης. Αυτή η θεωρία μπορεί επίσης να εξηγήσει τις μαγνητικές ιδιότητες, τα χρώματα των συμπλεγμάτων συντονισμού, τις ενθαλπίες ενυδάτωσης κ.λπ.
Θεωρία
Η αλληλεπίδραση μεταξύ του μεταλλικού ιόντος και των προσδεμάτων οφείλεται στην έλξη μεταξύ του μεταλλικού ιόντος με θετικό φορτίο και των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων (αρνητικό φορτίο) του συνδέτη. Αυτή η θεωρία βασίζεται κυρίως στις αλλαγές που συμβαίνουν σε πέντε εκφυλισμένα τροχιακά d ηλεκτρονίων (ένα άτομο μετάλλου έχει πέντε d τροχιακά). Όταν ένας συνδέτης πλησιάζει το μεταλλικό ιόν, τα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια είναι πιο κοντά σε μερικά d τροχιακά σε σύγκριση με άλλα d τροχιακά του μεταλλικού ιόντος. Αυτό προκαλεί απώλεια εκφυλισμού. Τα ηλεκτρόνια στα d τροχιακά απωθούν τα ηλεκτρόνια του συνδέτη (και τα δύο είναι αρνητικά φορτισμένα). Ως εκ τούτου, τα d τροχιακά που είναι πιο κοντά στον συνδέτη έχουν υψηλή ενέργεια από άλλα d τροχιακά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διάσπαση των d τροχιακών σε τροχιακά d υψηλής ενέργειας και d τροχιακά χαμηλής ενέργειας, με βάση την ενέργεια.
Μερικοί παράγοντες που επηρεάζουν αυτή τη διάσπαση περιλαμβάνουν τη φύση του μεταλλικού ιόντος, την κατάσταση οξείδωσης του μεταλλικού ιόντος, τη διάταξη των προσδεμάτων γύρω από το κεντρικό μεταλλικό ιόν και τη φύση των προσδεμάτων. Μετά τη διαίρεση αυτών των d τροχιακών με βάση την ενέργεια, η διαφορά μεταξύ των τροχιακών d υψηλής και χαμηλής ενέργειας είναι γνωστή ως παράμετρος διαχωρισμού με κρύσταλλο (∆oct για οκταεδρικά σύμπλοκα).
Εικόνα 02: Μοτίβο διαχωρισμού σε οκταεδρικά συγκροτήματα
Splitting Pattern
Δεδομένου ότι υπάρχουν πέντε d τροχιακά, η διάσπαση συμβαίνει σε αναλογία 2:3. Στα οκταεδρικά συμπλέγματα, δύο τροχιακά βρίσκονται στο υψηλό επίπεδο ενέργειας (συλλογικά γνωστά ως π.χ.) και τρία τροχιακά βρίσκονται στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο (συλλογικά γνωστά ως t2g). Στα τετραεδρικά σύμπλοκα συμβαίνει το αντίθετο. τρία τροχιακά βρίσκονται στο υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο και δύο στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ VBT και CFT;
VBT εναντίον CFT |
|
| Ο όρος VBT σημαίνει θεωρία δεσμού σθένους. | Ο όρος CFT σημαίνει θεωρία πεδίου κρυστάλλου. |
| Θεωρία | |
| Το VBT είναι μια θεωρία που εξηγεί το σχηματισμό ενός ομοιοπολικού δεσμού μέσω υβριδισμού ατομικών τροχιακών. | Το CFT είναι ένα μοντέλο που έχει σχεδιαστεί για να εξηγεί το σπάσιμο των εκφυλισμών των τροχιακών ηλεκτρονίων λόγω στατικού ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από ένα περιβάλλον ανιόν ή ανιόντα |
| Επεξήγηση | |
| Το VBT εξηγεί την ανάμειξη των τροχιακών. | Το CFT εξηγεί τη διάσπαση των τροχιακών. |
Σύνοψη – VBT vs CFT
Ο όρος VBT σημαίνει θεωρία δεσμού σθένους. Ο όρος CFT σημαίνει θεωρία κρυσταλλικού πεδίου. Η βασική διαφορά μεταξύ VBT και CFT είναι ότι η VBT εξηγεί την ανάμειξη των τροχιακών ενώ η CFT εξηγεί τη διάσπαση των τροχιακών.
