晶体场理论

Question

晶体场理论

Answer 1

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.
crystal field theory简称CFT理论.化学键理论之一.主要内容：(1)把配位键设想为完全带正电荷的阳离子与配体（视为点电荷或偶极子)之间的静电引力.(2)配体产生的静电场使金属原来五个简并的d轨道分裂成两组或两组以上能级不同的轨道,有的比晶体场中d轨道的平均能量降低了,有的升高了.分裂的情况主要决定于中心原子(或离子)和配体的本质以及配体的空间分布.(3)d电子在分裂的d轨道上重新排布,此时配位化合物体系总能量降低(这个总能量的降低值称为晶体场稳定化能(CFSE).晶体场理论能较好地说明配位化合物中心原子(或离子)上的未成对电子数,并由此进一步说明配位化合物的光谱、磁性、颜色和稳定性等.
•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、氧化物等.•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）.简而言之,就是：1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用 2、中心离子d轨道在配体（场）作用下,发生能级分裂.3、d电子在分裂后的d轨道上重排,改变了d电子的能量.