配位子場理論 - 科學Online

晶場理論於1929 年由漢斯·貝特(H. Bethe) 和約翰·凡扶累克(J.H. van Vleck) 首先 ... 當配位基加進來形成錯合物後，由於受到晶體場的交互作用，五種d 軌域的能量會受到 ... Friday12thAugust2022 12-Aug-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 晶場理論(crystalfieldtheory,CFT) 國立臺灣師範大學化學系三年級俞姿宇 概論 晶場理論於1929年由漢斯·貝特(H.Bethe)和約翰·凡扶累克(J.H.vanVleck)首先提出。

主要用d軌域開裂(splitting)的情況來解釋錯合物的顏色、磁性、立體構型、熱力穩定性和錯合物畸變。

1 錯合物的中心金屬經常是過渡元素，過渡元素具有五種相等能量的d軌域，在空間中的方向都不同。

首要假設是將配位鍵都視為正負電荷相吸的純離子鍵，配位基(ligand)的孤對電子視為負的點電荷，或是部分負的電偶極；帶正電的中心金屬離子處於負電荷配位基所形成的晶體場中。

當配位基加進來形成錯合物後，由於受到晶體場的交互作用，五種d軌域的能量會受到影響，此謂d軌域開裂。

d軌域開裂 錯合物的空間構型也會影響配位體形成的晶體場，像是平面四邊形、正四面體或是正八面體，中心金屬離子的d軌域受到的排斥力都不同，造成不同的開裂情況。

在八面體的錯合物中，d軌域會分裂成兩個較高(eg)和三個較低(t2g)的簡併(degenerate)軌域，兩者之間的能量差稱為分裂能(ligand-fieldsplittingparameter,Δ)（圖一）。

若分裂能量差恰為可見光的能量範圍，錯合物就會呈現顏色。

起因於空間構型，使得d軌域中，dz2和dx2-y2這兩個軌域的電子雲集中在有配位基負電荷的位置上，斥力大，因此能量提升，提升量為0.6Δ，這兩個等能量的軌域稱為eg 軌域，而dxy、dyz和dxz在空間中與配位基的位置剛好錯開，能量比eg 低，比原來未配位的d軌域能量低了0.4 Δ，這三個等能量的軌域稱為t2g 軌域（圖二）。

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