Anahtar Farkı – Kristal Alan Teorisi ve Ligand Alan Teorisi
Kristal alan teorisi ve ligand alan teorisi, inorganik kimyada geçiş metali komplekslerindeki bağlanma modellerini tanımlamak için kullanılan iki teoridir. Kristal alan teorisi (CFT), d-orbitalleri içeren elektronun bozulmasının etkisini ve bunların metal katyonu ile etkileşimini dikkate alır ve CFT'de metal-ligand etkileşimi sadece elektrostatik olarak kabul edilir. Ligand Alan Teorisi (LFT), metal-ligand etkileşimini bir kovalent bağ etkileşimi olarak kabul eder ve metaller ve ligand üzerindeki d-orbitalleri arasındaki oryantasyona ve örtüşmeye bağlıdır. Bu, kristal alan teorisi ile Ligand alan teorisi arasındaki temel farktır.
Kristal Alan Teorisi Nedir?
Kristal Alan Teorisi (CFT), 1929'da fizikçi Hans Bethe tarafından önerildi ve daha sonra 1935'te J. H. Van Vleck tarafından bazı değişiklikler önerildi. Bu teori, manyetizma, absorpsiyon spektrumları gibi geçiş metali komplekslerinin bazı önemli özelliklerini açıklar., oksidasyon durumları ve koordinasyon. CFT temel olarak bir merkezi atomun d-orbitallerinin ligandlarla etkileşimini dikkate alır ve bu ligandlar nokta yükler olarak kabul edilir. Ek olarak, bir geçiş metali kompleksindeki merkezi metal ve ligandlar arasındaki çekim tamamen elektrostatik olarak kabul edilir.
Oktahedral kristal alan stabilizasyon enerjisi
Ligand Alanı Teorisi Nedir?
Ligand alan teorisi, koordinasyon bileşiklerinde bağlanmanın daha ayrıntılı bir tanımını sağlar. Bu, koordinasyon kimyasındaki kavramlara göre metal ve ligand arasındaki bağı dikkate alır. Bu bağ, bağdaki her iki elektronun da liganddan geldiğini göstermek için koordineli bir kovalent bağ veya datif bir kovalent bağ olarak kabul edilir. Kristal alan teorisinin temel prensipleri, moleküler orbital teorisindekilere çok benzer.
Ligand-Alan şeması, oktahedral kompleks [Ti(H2O)6]3+ içindeki σ-bağını özetliyor.
Kristal Alan Teorisi ile Ligand Alan Teorisi arasındaki fark nedir?
Temel Kavramlar:
Kristal Alan Teorisi: Bu teoriye göre, bir geçiş metali ile ligandlar arasındaki etkileşim, ligandın bağlanmayan elektronlarındaki negatif yük ile pozitif yüklü metal katyonu arasındaki çekimden kaynaklanır. Başka bir deyişle, metal ve ligandlar arasındaki etkileşim tamamen elektrostatiktir.
Ligand Alanı Teorisi:
- Ligand üzerindeki bir veya daha fazla orbital, metal üzerindeki bir veya daha fazla atomik orbital ile örtüşür.
- Metal ve ligandın orbitalleri benzer enerjilere ve uyumlu simetrilere sahipse, net bir etkileşim vardır.
- Net etkileşim, doğada biri bağ, diğeri bağ karşıtı olan yeni bir orbital kümesiyle sonuçlanır. (işareti, bir yörüngenin bağlanma karşıtı olduğunu gösterir.)
- Net etkileşim olmadığında; orijinal atomik ve moleküler orbitaller etkilenmez ve metal-ligand etkileşimi açısından doğaları gereği bağlayıcı değildirler.
- Bağlanma ve bağlanma karşıtı orbitaller, metalin ve ligandın yönüne bağlı olarak sigma (σ) veya pi (π) karakterine sahiptir.
Sınırlamalar:
Kristal Alan Teorisi: Kristal alan teorisinin çeşitli sınırlamaları vardır. Sadece merkezi atomun d-orbitallerini hesaba katar; s ve p orbitalleri dikkate alınmaz. Ek olarak, bu teori bazı ligandların büyük ve küçük bölünmesinin nedenlerini açıklamakta başarısız olur.
Ligand Alan Teorisi: Ligand alan teorisinin kristal alan teorisindeki gibi sınırlamaları yoktur. Kristal alan teorisinin genişletilmiş versiyonu olarak düşünülebilir.
Uygulamalar:
Kristal Alan Teorisi: Kristal Alan Teorisi, kristal kafeslerdeki geçiş metallerinin elektronik yapısı hakkında değerli bilgiler sağlar, Kristal alan teorisi, ligandların varlığından dolayı geçiş metal komplekslerinde orbital dejenerasyonun kırılmasını açıklar. Aynı zamanda metal-ligand bağlarının gücünü de tanımlar. Sistemin enerjisi, metal-ligand bağlarının gücüne bağlı olarak değişir, bu da manyetik özelliklerin yanı sıra rengin de değişmesine neden olabilir.
Ligand Alan Teorisi: Bu teori, bu bileşiklerin manyetik, optik ve kimyasal özelliklerini aydınlatmak için metal-ligand etkileşimlerinin kökenleri ve sonuçları ile ilgilidir.
