Peamine erinevus – VBT vs CFT
Termina VBT tähistab valentssidemete teooriat. See on teooria, mida kasutatakse erinevate keemiliste sidemete moodustumise kirjeldamiseks aatomite vahel. See teooria selgitab aatomiorbitaalide kattumist või segunemist keemiliste sidemete moodustamiseks. Mõiste CFT tähistab kristallvälja teooriat. See on mudel, mis on loodud seletama elektronorbitaalide (tavaliselt d või f orbitaalide) degeneratsioonide (võrdse energiaga elektronkihtide) purunemist ümbritseva aniooni või anioonide (või ligandide) tekitatud staatilise elektrivälja tõttu. Peamine erinevus VBT ja CFT vahel on see, et VBT selgitab orbitaalide segunemist, samas kui CFT selgitab orbitaalide jagunemist.
Mis on VBT
Termina VBT tähistab valentssidemete teooriat. See selgitab kovalentse ühendi keemilist sidet. Seega selgitab VBT, kuidas moodustub kovalentne side. Kovalentne side moodustub elektronide jagamise teel aatomite vahel. Aatomid jagavad elektrone, et täita oma elektronkonfiguratsiooni (muidu on nad ebastabiilsed). Elektronid jagatakse aatomiorbitaalide segunemise või kattumise teel. Kuid enne kattumist tuleb täita mitu nõuet.
Kovalentseid sidemeid on kahte tüüpi: sigma- ja pi-sidemed. Need sidemed tekivad aatomiorbitaalide kattumisel. S-orbitaalide kattumine moodustab alati sigma sidemed. P-orbitaalide kattumine põhjustab pi-sidemete moodustumist. S- ja p-aatomiorbitaalide kattumine põhjustab hübriidorbitaalide teket; seetõttu nimetatakse seda protsessi hübridisatsiooniks.
Joonis 01: 2s ja 2p orbitaalide hübridiseerimine
Muuda saab kolme peamist hübriidorbitaali:
- sp hübriidorbitaal – moodustub ühe s ja ühe p orbitaali hübridisatsiooni teel.
- sp2 hübriidorbitaal – moodustub ühe s ja kahe p orbitaali hübridisatsiooni teel.
- sp3 hübriidorbitaal – moodustub ühe s ja kolme p orbitaali hübridisatsiooni teel.
Mis on CFT?
Termina CFT tähistab kristallvälja teooriat. Kristallide väljateooria on mudel, mille eesmärk on selgitada elektronorbitaalide (tavaliselt d või f orbitaalide) degeneratsiooni (võrdse energiaga elektronkestad) purunemist ümbritseva aniooni või anioonide (või ligandide) tekitatud staatilise elektrivälja tõttu. Siirdemetalli ioonide komplekside käitumise demonstreerimiseks kasutatakse sageli kristallvälja teooriat. See teooria võib selgitada ka magnetilisi omadusi, koordinatsioonikomplekside värve, hüdratsiooni entalpiaid jne.
Teooria
Metalliiooni ja ligandide vaheline interaktsioon tuleneb positiivse laenguga metalliiooni ja ligandi paaritute elektronide (negatiivne laeng) vahelisest külgetõmbest. See teooria põhineb peamiselt muutustel, mis toimuvad viiel degenereerunud d-elektroni orbitaalil (metalliaatomil on viis d-orbitaali). Kui ligand jõuab metalliioonile lähedale, on paarimata elektronid mõnele d-orbitaalile lähemal, võrreldes metalliiooni teiste d-orbitaalidega. See põhjustab degeneratsiooni kadumise. D-orbitaalidel olevad elektronid tõrjuvad ligandi elektrone (mõlemad on negatiivse laenguga). Seega on ligandile lähemal olevatel d-orbitaalidel kõrge energia kui teistel d-orbitaalidel. Selle tulemuseks on d-orbitaalide jagunemine suure energiaga d-orbitaalideks ja madala energiaga d-orbitaalideks, mis põhinevad energial.
Mõned seda lõhenemist mõjutavad tegurid hõlmavad metalliiooni olemust, metalliioonide oksüdatsiooniastet, ligandide paigutust keskse metalliiooni ümber ja ligandide olemust. Pärast nende d-orbitaalide energiapõhist jagamist nimetatakse kõrge ja madala energiaga d-orbitaalide erinevust kristallfailiga jaotamisparameetriks (∆oct oktaeedriliste komplekside puhul).
Joonis 02: Lõhestusmuster oktaeedrilistes kompleksides
Muster lõhestatuna
Kuna d-orbitaale on viis, toimub poolitamine vahekorras 2:3. Oktaeedrilistes kompleksides on kaks orbitaali kõrgel energiatasemel (nimetatakse ühiselt nt) ja kolm orbitaali on madalamal energiatasemel (ühisnimetatud kui t2g). Tetraeedrilistes kompleksides toimub vastupidine; kolm orbitaali on kõrgemal energiatasemel ja kaks madalamal energiatasemel.
Mis vahe on VBT ja CFT vahel?
VBT vs CFT |
|
| Termina VBT tähistab valentssidemete teooriat. | Termina CFT tähistab kristallvälja teooriat. |
| Teooria | |
| VBT on teooria, mis selgitab kovalentse sideme teket aatomiorbitaalide hübridisatsiooni teel. | CFT on mudel, mis on loodud selgitama elektronide orbitaalide degeneratsiooni katkemist ümbritseva aniooni või anioonide tekitatud staatilise elektrivälja tõttu |
| Selgitus | |
| VBT selgitab orbitaalide segunemist. | CFT selgitab orbitaalide jagunemist. |
Kokkuvõte – VBT vs CFT
Termina VBT tähistab valentssidemete teooriat. Mõiste CFT tähistab kristallivälja teooriat. Peamine erinevus VBT ja CFT vahel on see, et VBT selgitab orbitaalide segunemist, samas kui CFT selgitab orbitaalide jagunemist.
