晶体场理论的主要结论

发布网友发布时间：2024-03-03 17:57

共1个回答

热心网友时间：2024-08-03 13:16

晶体场理论的主要结论是络合物中中心原子和配位体之间的相互作用，主要来源于类似离子晶体中正负离子之间的静电作用。

晶体场理论介绍：

晶体场理论是研究过渡族元素（络合物）化学键的理论。它在静电理论的基础上，结合量子力学和群论（研究物质对称的理论）的一些观点，来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质，着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。

理论要点：

过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中，前者称为中心离子，后者称为配位体。中心离子与配位体之间的作用力是单纯的静电引力，把配位质点当作点电荷来处理，不考虑配位体的轨道电子对中心离子的作用。晶体场理论只能适用于离子晶体矿物，如硅酸盐等。

在负电荷的晶体场中，过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强度（周围配位体的类型）和电场的配位性（配位体的对称性）。

晶体场理论的分裂能及理论应用：

1、分裂能

分裂后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差叫做d轨道分裂能（∆）。配合物的几何构型配体相同时，在接近中心原子距离相同的条件下，根据计算得出，正四面体场中d轨道的分裂能仅为正八面体场的4/9。

配体的性质同种中心原与不同配体形成相同构型的配离子时，其分裂能的大小与配体的场强有关。配体场强愈强，分裂能就愈大。碘离子称为弱场配体，CO称为强场配体，其他配体是强场还是弱场，常因中心原子不同而不同，一般情况下位于水以前的配体都是弱场配体。

2、理论应用

配合物的磁性：当电子对称能p>∆，高自旋，所有F-的配合物p>∆，高自旋。当p<∆，低自旋，CN-配合物p<∆，低自旋。正四面体配合物一般是高自旋∆<p。对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋。