Διαφορά μεταξύ της Θεωρίας Πεδίου Κρυστάλλου και της Θεωρίας Πεδίου Συνδέσμων

Κύρια Διαφορά – Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου έναντι Θεωρίας Πεδίου Συνδέσμου

Πολλοί επιστήμονες και χημικοί προσπάθησαν να διατυπώσουν θεωρίες για να εξηγήσουν τον δεσμό των ενώσεων συντονισμού και να αιτιολογήσουν και να προβλέψουν τις ιδιότητές τους. Η πρώτη επιτυχημένη θεωρία είναι η θεωρία του δεσμού σθένους που παρουσιάστηκε τη δεκαετία του 1930 από τον Linus Pauling. Στη συνέχεια, το 1929, ο Hans Bethe πρότεινε μια νέα θεωρία που ονομάζεται θεωρία κρυσταλλικού πεδίου. Η θεωρία πεδίου συνδέτη είναι μια τροποποίηση της αρχικής θεωρίας κρυσταλλικού πεδίου. Στην αρχή, οι θεωρίες του πεδίου των κρυστάλλων και του συνδέτη χρησιμοποιήθηκαν σε μεγάλο βαθμό για να εξηγήσουν τις έννοιες στη φυσική στερεάς κατάστασης. Ωστόσο, στη δεκαετία του 1950, οι χημικοί άρχισαν να εφαρμόζουν αυτές τις θεωρίες σε σύμπλοκα μετάλλων μετάπτωσης. Η κύρια διαφορά μεταξύ της θεωρίας κρυσταλλικού πεδίου και της θεωρίας πεδίου συνδέτη είναι ότι η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου περιγράφει μόνο την ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση μεταξύ ιόντων μετάλλων και συνδετήρων, ενώ η θεωρία πεδίου συνδέτη εξετάζει τόσο την ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση όσο και τον ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ του μετάλλου και του συνδέτη του .

Αυτό το άρθρο εξηγεί, 

1. Τι είναι η Κρυσταλλική Θεωρία Πεδίου
      – Θεωρία, Εφαρμογή
2. Τι είναι η Θεωρία Πεδίου Ligand
      – Θεωρία, Εφαρμογή
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Θεωρίας Πεδίου Κρυστάλλου και της Θεωρίας Πεδίου Συνδέσμου

Τι είναι η Κρυσταλλική Θεωρία Πεδίου

Η θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου περιγράφει την ηλεκτρονική δομή των μεταλλικών κρυστάλλων, όπου περικλείονται από ιόντα οξειδίων ή ανιόντα. Η συμμετρία του ηλεκτροστατικού πεδίου εξαρτάται από την κρυσταλλική δομή. Το d τροχιακά των μεταλλικών ιόντων χωρίζονται από το ηλεκτροστατικό πεδίο και τις ενέργειες αυτών των d τα τροχιακά μπορούν να υπολογιστούν με βάση τις ενέργειες σταθεροποίησης του κρυσταλλικού πεδίου. Η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου χρησιμοποιείται για την κατανόηση των μαγνητικών, θερμοδυναμικών, φασματοσκοπικών και κινητικών ιδιοτήτων των συμπλεγμάτων μετάλλων συντονισμού. Οι τρεις κύριες παραδοχές της θεωρίας του κρυσταλλικού πεδίου περιλαμβάνουν:

(α) Οι συνδέτες θεωρούνται ως σημειακά φορτία,

 (β) Καμία αλληλεπίδραση /δεσμούς μεταξύ τροχιακών μετάλλων και προσδεμάτων

(γ) Σε ένα ελεύθερο μεταλλικό ιόν, όλα τα δευτερεύοντα κελύφη ενός συγκεκριμένου d τροχιακά είναι ίσης ενέργειας.

Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μεταλλικών ιόντων και των προσδεμάτων τους είναι ηλεκτροστατικής φύσης. Σε αυτή τη θεωρία, δεν εξετάζεται καμία σύνδεση μεταξύ του ατόμου και του μετάλλου μετάπτωσης. Εξαιτίας αυτού του περιορισμού, η θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου τροποποιείται και προτείνεται ως θεωρία πεδίου συνδέτη.

Εικόνα 1:Οκταεδρικός διαχωρισμός

Τι είναι η Θεωρία Πεδίου Ligand;

Η θεωρία πεδίου συνδέτη είναι ένας συνδυασμός θεωριών κρυσταλλικού πεδίου και μοριακών τροχιακών. Προτάθηκε για πρώτη φορά ποιοτικά από τους Griffith και Orgel. Η θεωρία πεδίου προσδέματος χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη σύνδεση, την τροχιακή διάταξη και άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά συμπλεγμάτων μετάλλων συντονισμού. Επιπλέον, περιγράφει τον δεσμό p και παρέχει ακριβέστερους υπολογισμούς των ενεργειακών επιπέδων ως προς τις ενέργειες σταθεροποίησης του πεδίου συνδέτη. Πιο συγκεκριμένα, η θεωρία πεδίου συνδέτη χρησιμοποιείται για να κρίνει την κατανομή ηλεκτρονίων μεταξύ d τροχιακά μεταλλικών ιόντων και η στερεοχημική τους δραστικότητα. Η περιγραφή του ομοιοπολικού δεσμού δεν φαίνεται στη θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου. Ως εκ τούτου, η θεωρία πεδίου προσδέματος λαμβάνεται ως ένα πιο ρεαλιστικό μοντέλο που μπορεί να εφαρμοστεί για να περιγράψει τις ιδιότητες των συμπλεγμάτων συντονισμού.

Εικόνα 2:Σχήμα συνδέτη-πεδίου που συνοψίζει τη σύνδεση σ στο οκταεδρικό σύμπλεγμα [Ti(H2O)6]3+

Διαφορά μεταξύ Θεωρίας Πεδίου Κρυστάλλου και Θεωρίας Πεδίου Συνδέσμων

Ορισμός

Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου: Η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου είναι μια θεωρία που περιγράφει την ηλεκτρονική δομή των μεταλλικών κρυστάλλων.

Θεωρία πεδίου προσδέματος: Η θεωρία πεδίων προσδέματος είναι μια τροποποίηση της θεωρίας του κρυσταλλικού πεδίου και της θεωρίας των μοριακών τροχιακών.

Εστίαση

Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου: Η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου περιγράφει μόνο ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ιόντων μετάλλων και προσδεμάτων

Θεωρία πεδίου προσδέματος: Η θεωρία πεδίου συνδέτη περιγράφει τόσο τις ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις όσο και τους ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ ιόντων μετάλλων και προσδεμάτων.

Εφαρμογές

Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου: Η θεωρία κρυσταλλικού πεδίου παρέχει μόνο ηλεκτρονική δομή μετάλλων μετάπτωσης.

Θεωρία πεδίου προσδέματος: Η θεωρία πεδίων προσδέματος παρέχει ηλεκτρονικά, οπτικά και δεσμευτικά χαρακτηριστικά των μετάλλων μετάπτωσης.

Ρεαλισμός

Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου: Η θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου είναι συγκριτικά μη ρεαλιστική

Θεωρία πεδίου προσδέματος: Η θεωρία πεδίων προσδέματος είναι πιο ρεαλιστική από τη θεωρία κρυσταλλικών πεδίων.

Σύνοψη – Θεωρία Πεδίου Κρυστάλλου και Θεωρία Πεδίου Συνδέσμων

Η θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου είναι μια ηλεκτροστατική προσέγγιση που περιγράφει τα ηλεκτρονικά επίπεδα ενέργειας που διέπουν τα ορατά από την υπεριώδη ακτινοβολία φάσματα, αλλά δεν περιγράφει τη σύνδεση μεταξύ μεταλλικών ιόντων και προσδεμάτων. Η θεωρία πεδίου συνδέτη είναι μια πλήρης περιγραφή που προέρχεται από τη θεωρία κρυσταλλικού πεδίου. Σε αντίθεση με τη θεωρία του κρυσταλλικού πεδίου, η θεωρία πεδίου συνδέτη περιγράφει τη σύνδεση μεταξύ ιόντων μετάλλων και συνδετών. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της θεωρίας κρυσταλλικού πεδίου και της θεωρίας πεδίων συνδέτη.

Αναφορά:
1.Dabrowiak, J. C. (2009). Τα μέταλλα στην ιατρική. John Wiley &Sons.
2.Huheey, J. E., Keiter, E. A., Keiter, R. L., &Medhi, O. K. (2006). Ανόργανη χημεία:αρχές δομής και αντιδραστικότητας. Pearson Education India.
3.Sathyanarayana, D. N. (2001). Ηλεκτρονική φασματοσκοπία απορρόφησης και σχετικές τεχνικές. Universities Press.
4.Dolmella, A., &Bandoli, G. (1993). Inorganica structural chemistry:By Ulrich Müller, έκδοση Wiley, Chichester, UK, 1993, 264 σελ. Inorganica Chimica Acta, 211(1), 126.
5.Bothara, K. G. (2008). Ανόργανη Φαρμακευτική Χημεία. Pragati Books Pvt. Ltd..

Εικόνα Ευγενική παραχώρηση:
1."Οκταεδρικός διαχωρισμός κρύσταλλου πεδίου." Από χρήστη της Αγγλικής Wikipedia YanA (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2 . "LFTi(III)"By Smokefoot στην Αγγλική Wikipedia – Μεταφέρθηκε από en.wikipedia στα Commons από Sentausa. (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimeida