20.9
Kristalveldtheorie kan worden gebruikt om tetraëdrische en vierkante vlakke overgangsmetaalcomplexen te modelleren op een analoge manier als de toepassing van deze theorie in octaëdrische complexen. Om bijvoorbeeld het tetraëdrische tetrachloronikkelaat(II)ion te modelleren, wordt elke chlorideligand vervangen door een negatieve puntlading, wat resulteert in een tetraëdrisch kristalveld. Door de invloed van dit veld zijn de dxy-dyz-en dxz-orbitalen hoger in energie dan de dx²-y²-en dz²-orbitalen.
Dit wordt toegeschreven aan de sterkere interactie tussen het tetraëdrische kristalveld en de dxy-dyz-en dxz-orbitalen. De orbitalen met hogere energie bezitten t₂-symmetrie en worden de t₂-reeks genoemd, terwijl de orbitalen met lagere energie e-symmetrie hebben en de e-reeks vormen. In vergelijking met de splitsing van de d-orbitalen in octaëdrische complexen, zijn de relatieve energieën van de orbitalen in tetraëdrische complexen omgekeerd en is de splitsingsenergie van het kristalveld, of Δtet, lager.
In vierkante vlakke complexen zoals het tetracyanonickelaat(II)ion, liggen alle liganden in het xy-vlak. Hier wordt een vierkant vlak kristalveld verkregen door de cyanideliganden te vervangen door negatieve puntladingen. Onder invloed van dit veld worden de d-orbitalen van het metaalion opgesplitst in vier verschillende energieniveaus.
Hier is de dx²-y²-orbitaal de hoogste energie-orbitaal en heeft lobben die direct naar de ligandladingen wijzen. De dxy-orbitaal is de volgende in energie met lobben die in hetzelfde vlak liggen als de ligandladingen. De dz²-orbitaal is nog lager in energie, toegeschreven aan een kleine overlap tussen de dz²-orbitaal en het kristalveld in het xy-vlak.
De orbitalen met de laagste energie, dxz en dyz, hebben een relatief minimale interactie met het kristalveld. De kristalveldsplitsingsenergie in vierkante vlakke complexen, of Δsp, wordt gedefinieerd als het energieverschil tussen de orbitaal met de hoogste energie, dx² y², en de orbitalen met de laagste energie, dyz en dxz. Ervan uitgaande dat alle complexen hetzelfde metaalion en dezelfde ligandmoleculen hebben, is de verhouding Δtet, Δsp en Δoct 0, 44:1, 7:1.
Tetraëdrische complexen
Kristalveldtheorie (CFT) is toepasbaar op moleculen in andere dan octaëdrische geometrieën. In octaëdrische complexen wijzen d…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.