20.8
تصف نظرية المجال البلوري البنية الإلكترونية،لمركبات الفلزات الانتقالية،وفقًا للتفاعلات الكهروسكونية بين أيونات الفلز الانتقالي وجزيئات الربيطة. و هي تُستخدم لتفسير خواصّمعينة لمركبات الفلزات الانتقالية كالمغناطيسية واللون. تُمثّل التفاعلات الكهروسكونية،بين جزيئات الربيطة وبين الأيون الفلزي في مركب فلزي،بتقريب قيمة الربيطات كنقاط شحنات سلبية وحساب المجال الكهروسكوني الإجمالي،أو المجال البلوري،بناء على تلك الشحنات.
يمكن وصف البنية الإلكترونية لمركب الفلز الانتقالي،بفحص تأثير المجال البلوري على طاقات مدارات التكافؤ في الأيون الفلزي. على سبيل المثال،عند تمثيل المركب ثماني السطوح هيكساأمينيكوبالت(III)تُستبدل كل ربيطة أمين بنقطة شحنة سالبة،فينتج عن ذلك،مجال بلوري ثماني السطوح. تحت تأثير هذا المجال،فإن طاقات مدارات d الخمسة في أيون الكوبالت 3 Co(III)تصبح غير متشابهة.
هنا تمتلك مدارات dx تربيع،و dy تربيع،و dz تربيع،طاقات أعلى من مدارات dxy،و dyz،و dxz. يُعزى هذا لتوجيه مدارات d. دوائر مدارات dx²-y² ومدارات dz²،تتجه مباشرةًنحو الربيطات،وبناء عليه،تواجه الإلكترونات في تلك المدارات تنافر أقوى نتيجة شحنات الربيطة.
تمتاز المدارات ذات الطاقة الأعلى بتناظر e-g،وتُعرف بمجموعة مدارات e-g،بينما تمتاز المدارات ذات الطاقة الأدنى بتناظر t-2g،وتشكل مجموعة مدارات t-2g. يُعرف فرق الطاقة بين المجموعتين بطاقة تقسينم المجال البلوري،ويُشار إليها بالرمز دلتا oct. تعتمد قوة دلتا oct على مقدار إجمالي التفاعل الكهروسكوني بين الأيون الفلزي وجزيئات الربيطة.
بعض الربيطات مثل الكربونيل تولّد مجالًا بلوريًا قويًا،ينجم عنه ارتفاع كبير في قيمة دلتا oct. مثل هذه الربيطات،تُسمى ربيطات قوية المجال. وعلى العكس،ربيطات مثل اليوديد تُظهر قيمًا متدنية لدلتا oct،وتُعرف بالربيطات ضعيفة المجال.
قدرة الربيطات على إحداث قيم مرتفعة لدلتا oct،مدرجة في سلسلة الطيف الكيميائية. زيادة الشحنة على الأيون الفلزي،تزيد كذلك إجمالي التفاعل الكهروسكوني داخل المركب،مما يتسبب برفع قيمة دلتا oct.
لشرح السلوك الملحوظ للمجمعات المعدنية الانتقالية (مثل الألوان) ، يحتوي النموذج الذي يتضمن تفاعلات كهروستاتيكية بين الإلكترونات من…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.