晶体场理论

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    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。
    1.晶体场理论的几个要点
 
    过渡族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)。
   2.晶体场稳定能(CFSE)和八面体择位能(OSPE)
   一个过渡族元素离子在晶体场中得到的总稳定能,称晶体场稳定能。
   过渡族金属离子在八面体配位中所得到的总稳定能,称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。
    过渡金属离子在四面体配位中所得到的总稳定能,称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。
   

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