Ключевое различие между энергией стабилизации кристаллического поля и энергией расщепления заключается в том, что энергия стабилизации кристаллического поля относится к разности энергий между энергией электронной конфигурации лиганда и энергией электронной конфигурации изотропного поля. Между тем энергия расщепления кристаллического поля относится к разнице энергий между d-орбиталями лигандов.
Энергия стабилизации кристаллического поля и энергия расщепления подпадают под теорию кристаллического поля. Теория кристаллического поля или CFT - это химическая концепция, которая описывает нарушение вырождения электронных орбиталей из-за распределения заряда в окружающей среде. Эта теория очень полезна для объяснения свойств комплексов переходных металлов.
Что такое энергия стабилизации кристаллического поля?
Энергия стабилизации кристаллического поля или CFSE относится к разности энергий между энергией электронной конфигурации лиганда и энергией электронной конфигурации изотропного поля. При приближении лиганда к центру металла возникает отталкивание между электронами лиганда и электронами атома металла. Как следствие, d-орбитали атома металла имеют тенденцию разделяться на два набора, когда лиганд приближается к атому металла. Два набора орбитальных уровней названы eg и t2g. Разность энергий между этими двумя наборами энергетических уровней равна энергии стабилизации кристаллического поля. Таким образом, эта величина энергии объясняет силу силы отталкивания между электронами лиганда и электронами атома металла.
Рисунок 01: Два набора орбитальных расщеплений
Есть несколько факторов, которые могут повлиять на энергию стабилизации кристаллического поля:
- Природа лиганда
- Природа центрального атома металла
- Геометрия координационного комплекса
- Квантовое число центрального атома металла
Что такое энергия расщепления кристаллического поля?
Энергия расщепления кристаллического поля относится к разности энергий между d-орбиталями лигандов. Другое название этого термина - энергия расщепления поля лиганда. Мы используем греческую букву Δ для обозначения расщепления кристаллического поля.
Рисунок 02: Три набора орбитальных расщеплений
При расщеплении кристаллическим полем d-орбитали центрального атома металла имеют тенденцию расщепляться на два или более энергетических уровня, чтобы позволить лигандам связываться с атомом металла через координационную связь. Разность энергий между уровнями расщепления d-орбиталей называется энергией расщепления кристаллического поля.
В чем разница между энергией стабилизации кристаллического поля и энергией расщепления?
Энергия стабилизации кристаллического поля и энергия расщепления подпадают под теорию кристаллического поля. Ключевое различие между стабилизацией кристаллического поля и энергией расщепления состоит в том, что энергия стабилизации кристаллического поля относится к разности энергий между энергией электронной конфигурации лиганда и энергией электронной конфигурации изотропного поля. Но энергия расщепления кристаллического поля относится к разнице энергий между d-орбиталями лигандов.
Ниже на инфографике показана разница между стабилизацией кристаллического поля и расщеплением энергии.
Резюме – Энергия стабилизации кристаллического поля в сравнении с энергией расщепления
Энергия стабилизации кристаллического поля и энергия расщепления подпадают под теорию кристаллического поля. Ключевое различие между стабилизацией кристаллического поля и энергией расщепления состоит в том, что энергия стабилизации кристаллического поля относится к разности энергий между энергией электронной конфигурации лиганда и изотропным полем. Но энергия расщепления кристаллического поля относится к разнице энергий между d-орбиталями лигандов.
