Différence entre la théorie des champs de cristal et la théorie des champs de ligand

Différence principale - Théorie des champs de cristaux et théorie des champs de ligands

De nombreux scientifiques et chimistes ont tenté de formuler des théories pour expliquer la liaison de composés de coordination et pour justifier et prédire leurs propriétés. La première théorie réussie est la théorie du lien de valence publiée dans les années 1930 par Linus Pauling. Puis, en 1929, Hans Bethe a proposé une nouvelle théorie appelée théorie des champs cristallins. La théorie du champ ligand est une modification de la théorie du champ cristallin d'origine. Au début, les théories des cristaux et des champs de ligands ont été largement utilisées pour expliquer les concepts de la physique des solides. Cependant, dans les années 1950, les chimistes ont commencé à appliquer ces théories aux complexes de métaux de transition. La principale différence entre la théorie du champ cristallin et la théorie du champ ligand est que la théorie du champ cristallin ne décrit que l'interaction électrostatique entre les ions métalliques et les ligands, tandis que la théorie du champ ligand considère à la fois l'interaction électrostatique et la liaison covalente entre le métal et son ligand.

Cet article explique, 

1. Qu'est-ce que la théorie des champs de cristal?
      - Théorie, application
2. Quelle est la théorie du champ de ligand
      - Théorie, application
3. Quelle est la différence entre la théorie des champs de cristal et la théorie des champs de ligand?

Qu'est-ce que la théorie des champs de cristal?

La théorie du champ cristallin décrit la structure électronique des cristaux métalliques, où ils sont enfermés par des ions oxydes ou des anions. La symétrie du champ électrostatique dépend de la structure cristalline. le ré les orbitales des ions métalliques sont divisées par le champ électrostatique et les énergies de ces ré les orbitales peuvent être calculées en termes d'énergies de stabilisation du champ cristallin. La théorie des champs cristallins est utilisée pour comprendre les propriétés magnétiques, thermodynamiques, spectroscopiques et cinétiques des complexes métalliques de coordination. Les trois principales hypothèses de la théorie des champs cristallins sont les suivantes:

(a) Les ligands sont considérés comme des charges ponctuelles,

 (b) Aucune interaction / liaison entre les orbitales du métal et des ligands

(c) Dans un ion de métal libre, toutes les sous-coquilles d'un particulier ré orbitales sont d'égale énergie.

Les interactions entre les ions métalliques et leurs ligands sont de nature électrostatique. Dans cette théorie, aucune liaison entre l'atome et le métal de transition n'est envisagée. En raison de cette limitation, la théorie du champ cristallin est modifiée et proposée comme théorie du champ ligand..

Figure 1: Fractionnement octaédrique

Quelle est la théorie du champ de ligand?

La théorie du champ du ligand est une combinaison des théories du champ cristallin et de l’orbite moléculaire. Il a d'abord été proposé qualitativement par Griffith et Orgel. La théorie du champ de ligand est utilisée pour décrire le collage, l'arrangement orbital et d'autres caractéristiques importantes des complexes métalliques de coordination. De plus, il décrit la liaison p et fournit des calculs plus précis des niveaux d'énergie en termes d'énergies de stabilisation de champ de ligand. Plus précisément, la théorie des champs de ligands est utilisée pour juger de la distribution des électrons entre ré orbitales des ions métalliques et leur activité stéréochimique. La description de la liaison covalente n'apparaît pas dans la théorie du champ cristallin. Par conséquent, la théorie des champs de ligands est considérée comme un modèle plus réaliste pouvant être appliqué pour décrire les propriétés des complexes de coordination..

Figure 2: Schéma ligand-champ résumant la liaison σ dans le complexe octaédrique [Ti (H2O) 6] 3+

Différence entre la théorie des champs de cristal et la théorie des champs de ligand

Définition

Théorie des champs de cristal: La théorie du champ cristallin est une théorie décrivant la structure électronique des cristaux de métal..

Théorie du champ de ligand: La théorie des champs de ligands est une modification de la théorie des champs de cristaux et de la théorie des orbitales moléculaires.

Concentrer

Théorie des champs de cristal: La théorie des champs cristallins ne décrit que les interactions électrostatiques entre les ions métalliques et les ligands

Théorie du champ de ligand: La théorie du champ de ligand décrit à la fois les interactions électrostatiques et la liaison covalente entre les ions métalliques et les ligands.

Applications

Théorie des champs de cristal: La théorie du champ cristallin ne fournit que la structure électronique des métaux de transition.

Théorie du champ de ligand: La théorie des champs de ligands fournit les caractéristiques électroniques, optiques et de liaison des métaux de transition.

Le réalisme

Théorie des champs de cristal: La théorie du champ cristallin est comparativement irréaliste

Théorie du champ de ligand: La théorie des champs de ligands est plus réaliste que la théorie des champs de cristaux.

Résumé - Théorie des champs de cristaux et champs de ligands

La théorie du champ cristallin est une approche électrostatique qui décrit les niveaux d'énergie électronique qui régissent les spectres UV-visible, mais ne décrit pas la liaison entre les ions métalliques et les ligands. La théorie des champs de ligands est une description complète dérivée de la théorie des champs de cristaux. Contrairement à la théorie du champ cristallin, la théorie du ligand décrit la liaison entre les ions métalliques et les ligands. C’est la différence entre la théorie des champs de cristaux et la théorie des champs de ligands.

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Courtoisie d'image:
1. ”Octroi de champ cristallin octaédrique.” Par YanA (CC BY-SA 3.0), un utilisateur de Wikipedia anglais, via Commons Wikimedia
2. “LFTi (III)” de Smokefoot sur Wikipedia anglais - Transféré de en.wikipedia à Commons par Sentausa. (Domaine public) via Commons Wikimeida