Різниця між VBT та CFT

Ключова різниця - VBT проти CFT

Термін VBT означає теорію валентних зв'язків. Це теорія, що використовується для опису утворення різних хімічних зв’язків між атомами. Ця теорія пояснює перекриття або змішування атомних орбіталей з утворенням хімічних зв’язків. Термін CFT означає теорію кришталевого поля. Це модель, розроблена для пояснення розриву вироджень (електронних оболонок рівної енергії) електронних орбіталей (зазвичай d або f орбіталей) за рахунок статичного електричного поля, що утворюється навколишнім аніоном або аніонами (або лігандами). Ключова відмінність між VBT та CFT полягає в тому VBT пояснює змішування орбіталей, тоді як CFT пояснює розщеплення орбіталей.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке ВБТ
3. Що таке CFT
4. Порівняльне порівняння - VBT проти CFT у табличній формі
5. Підсумок

Що таке ВБТ

Термін VBT означає теорію валентних зв'язків. Це пояснює хімічне з’єднання ковалентного з'єднання. Отже, VBT пояснює, як утворюється ковалентний зв’язок. Ковалентний зв’язок утворюється за рахунок розподілу електронів між атомами. Атоми ділять електрони, щоб заповнити свою електронну конфігурацію (інакше вони нестабільні). Електрони поділяються шляхом змішування або перекриття атомних орбіталей. Але перш ніж відбуватись перекриття, слід виконати кілька вимог.

Існує два типи ковалентних зв'язків як сигма-зв’язки та пі-зв’язки. Ці зв’язки утворюються через перекриття атомних орбіталей. Перекриття орбіталей s завжди утворює сигма-зв'язки. Перекриття р-орбіталей спричиняє утворення пі-зв’язків. Перекриття атомних орбіталей s і p викликає утворення гібридних орбіталей; отже, процес називається гібридизацією.

Рисунок 01: Гібридизація орбіталей 2s та 2p

Є три основні гібридні орбіталі, які можна сформувати:

sp Гібридна орбіталь - утворюється за допомогою гібридизації однієї і однієї p орбітальних.
sp2 Гібридна орбіталь - утворюється за допомогою гібридизації однієї s та двох p орбіталей.
sp3 Гібридна орбіталь - утворюється за допомогою гібридизації однієї з трьох p орбіталей.

Що таке CFT?

Термін CFT означає теорію кришталевого поля. Теорія поля кристалів - це модель, розроблена для пояснення розриву вироджень (електронних оболонок рівної енергії) електронних орбіталей (зазвичай d або f орбіталей) за рахунок статичного електричного поля, що утворюється навколишнім аніоном або аніонами (або лігандами). Теорія кристалічного поля часто використовується для демонстрації поведінки комплексів іонів перехідного металу. Ця теорія також може пояснити магнітні властивості, кольори координаційних комплексів, гідратаційні ентальпії тощо.

Теорія

Взаємодія між іоном металу та лігандами обумовлена притяганням між іоном металу з позитивним зарядом і непарними електронами (негативним зарядом) ліганду. Ця теорія в основному базується на змінах, що відбуваються на п'яти вироджених d електронних орбіталях (атом металу має п'ять d орбіталей). Коли ліганд наближається до іона металу, неспарені електрони ближче до деяких d-орбіталей порівняно з іншими d-орбіталями іона металу. Це спричиняє втрату виродження. Електрони на d орбіталях відштовхують електрони ліганду (обидва мають заряд негативно). Отже, d-орбіталі, які ближче до ліганду, мають більшу енергію, ніж інші d-орбіталі. Це призводить до розщеплення d орбіталей на великі енергії d орбіталей і низьких енергій d орбіталей на основі енергії.

Деякі фактори, що впливають на це розщеплення, включають природу іона металу, стан окислення іона металу, розташування лігандів навколо центрального іона металу та характер лігандів. Після розщеплення цих d орбіталей на основі енергії різниця між орбіталями d високої та низької енергії відома як параметр розщеплення, поданий кристалами (∆_окт для октаедричних комплексів).

Малюнок 02: Рисунок розщеплення в октаедричних комплексах

Розділення візерунка

Оскільки існує п'ять d орбіталей, розщеплення відбувається у співвідношенні 2: 3. В октаедричних комплексах дві орбіталі знаходяться на високому енергетичному рівні (спільно відомі як напр.), А три орбіталі - на нижчому енергетичному рівні (у сукупності відомі як t2g). У тетраедричних комплексах відбувається навпаки; три орбіталі знаходяться у вищому енергетичному рівні та дві - у нижчому.

Яка різниця між VBT та CFT?

VBT vs CFT
Термін VBT означає теорію валентних зв'язків.	Термін CFT означає теорію кришталевого поля.
Теорія
VBT - це теорія, яка пояснює утворення ковалентного зв’язку за допомогою гібридизації атомних орбіталей.	CFT - модель, розроблена для пояснення розриву вироджень електронних орбіталей за рахунок статичного електричного поля, виробленого оточуючим аніоном або аніонами
Пояснення
VBT пояснює змішування орбіталей.	CFT пояснює розщеплення орбіталей.

Підсумок - VBT vs CFT

Термін VBT означає теорію валентних зв'язків. Термін CFT означає теорію кристалічного поля. Ключова відмінність між VBT і CFT полягає в тому, що VBT пояснює змішування орбіталей, тоді як CFT пояснює розщеплення орбіталей.

Довідка:

1. «Теорія кристалічного поля». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 18 лютого 2018 р., Доступний тут.
2. «Теорія валентних облігацій». Хімія LibreTexts, Libretexts, 24 січня 2018 р., Доступні тут.

Надано зображення:

1. "Sp гібридизація" від Tem5psu - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. «Октаедричне розщеплення кришталевого поля» користувач англійської Вікіпедії YanA (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons

Наука та природа