Diferença entre a teoria dos campos cristalinos e a teoria dos campos dos ligantes

Diferença chave - teoria dos campos de cristal vs teoria dos campos dos ligandos
 

A teoria do campo de cristal e a teoria do campo de ligantes são duas teorias em química inorgânica que são usadas para descrever os padrões de ligação em complexos de metais de transição. A teoria dos campos cristalinos (CFT) considera o efeito de uma perturbação de elétrons contendo orbitais d e sua interação com o cátion metálico e, na CFT, a interação metal-ligante é considerada apenas eletrostática. A Teoria do Campo de Ligantes (LFT) considera a interação metal-ligante como uma interação de ligação covalente e depende da orientação e da sobreposição entre os orbitais d dos metais e do ligante.. Essa é a principal diferença entre a teoria dos campos cristalinos e a teoria dos campos dos ligantes.

O que é a teoria dos campos de cristal?

A Teoria dos Campos Cristalinos (CFT) foi proposta pelo físico Hans Bethe em 1929, e algumas alterações foram propostas por JH Van Vleck em 1935. Essa teoria descreve algumas propriedades importantes de complexos de metais de transição, como magnetismo, espectros de absorção, estados de oxidação e coordenação. A CFT considera basicamente a interação dos orbitais d de um átomo central com ligantes e esses ligantes são considerados cargas pontuais. além do que, além do mais, a atração entre o metal central e os ligantes em um complexo de metal de transição é considerada puramente eletrostática.

Energia de estabilização do campo de cristal octaédrico

O que é a teoria do campo de ligantes?

A teoria do campo de ligantes fornece uma descrição mais detalhada da ligação em compostos de coordenação. Isso considera a ligação entre o metal e o ligante de acordo com os conceitos da química de coordenação. Essa ligação é considerada uma ligação covalente coordenada ou uma ligação covalente dativa para mostrar que os dois elétrons da ligação vieram do ligante. Os princípios básicos da teoria do campo cristalino são muito semelhantes aos da teoria orbital molecular.

Esquema de campo de ligantes que resume a ligação σ no complexo octaédrico [Ti (H2O) 6] 3+.

Qual é a diferença entre a Teoria dos Campos Cristalinos e a Teoria dos Campos dos Ligantes?

Conceitos Básicos:

Teoria do campo de cristal: De acordo com essa teoria, a interação entre um metal de transição e ligantes é devida à atração entre a carga negativa nos elétrons não ligados do ligante e o cátion metálico carregado positivamente. Em outras palavras, a interação entre o metal e os ligantes é puramente eletrostática.

Teoria do Campo Ligante:

• Um ou mais orbitais no ligante se sobrepõem a um ou mais orbitais atômicos no metal.
• Se os orbitais do metal e do ligante têm energias semelhantes e simetrias compatíveis, existe uma interação líquida.
• A interação líquida resulta em um novo conjunto de orbitais, um de ligação e o outro de natureza anti-ligação. (Um * indica que um orbital é anti-ligação.)
• Quando não há interação líquida; os orbitais atômicos e moleculares originais não são afetados e são de natureza não vinculativa no que diz respeito à interação metal-ligante.
• Os orbitais de ligação e anti-ligação têm caráter sigma (σ) ou pi (π), dependendo da orientação do metal e do ligante.

Limitações:

Teoria do campo de cristal: A teoria do campo de cristal tem várias limitações. Ele leva em conta apenas os orbitais d do átomo central; os orbitais s e p não são considerados. Além disso, essa teoria falha em explicar as razões para a divisão grande e a pequena divisão de alguns ligantes..

Teoria do Campo Ligante: A teoria do campo de ligantes não possui limitações como a teoria do campo de cristal. Pode ser considerada como a versão estendida da teoria do campo de cristal.

Formulários:

Teoria do campo de cristal: A Crystal Field Theory fornece informações valiosas sobre a estrutura eletrônica de metais de transição em treliças de cristal,

A teoria do campo cristalino explica a quebra da degenerescência orbital em complexos de metais de transição devido à presença de ligantes. Também descreve a força das ligações metal-ligante. A energia do sistema é alterada com base na força das ligações metal-ligante, o que pode levar a uma alteração nas propriedades magnéticas e na cor.

Teoria do Campo Ligante: Essa teoria preocupa-se com as origens e as conseqüências das interações metal-ligante para elucidar as propriedades magnéticas, ópticas e químicas desses compostos..

Referências: “Uma introdução à teoria dos ligandos e aos campos de cristal” - EveryScience “Teoria dos campos de cristal” Laboratórios virtuais da Amrita Universalizando a educação. "Teoria do campo de ligantes" - Wikipedia "Teoria do campo de ligantes" - Enciclopédia Britânica "The Spectrochemical Series" - Universidade das Índias Ocidentais - Departamento de Química "Teoria de campos de ligantes" - Brian. N. Figgis - Laboratório Nacional, Upton, NY, EUA Cortesia da imagem: “Crystal Field Splitting 4” Por YanA na Wikipédia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia “LFTi (III)” por Smokefoot na Wikipedia em inglês - Transferido de en.wikipedia para o Commons por Sentausa (Domínio Público) via Commons Wikimedia