20.9
Теория кристаллического поля может использоваться для моделирования тетраэдрических и плоскоквадратных комплексов переходных металлов аналогично применению этой теории в октаэдрических комплексах. Например, для моделирования тетраэдрического тетрахлороникелатного(II)иона каждый хлоридный лиганд заменяется отрицательным точечным зарядом, приводя к возниковению тетраэдрического кристаллического поля. Из-за влияния этого поля орбитали dxy, dyz и dxz имеют более высокую энергию, чем орбитали dx² y² и dz².
Это объясняется более сильным взаимодействием тетраэдрического кристаллического поля с орбиталями dxy, dyz и dxz. Орбитали с более высокими энергиями обладают симметрией t₂ и называются набором t₂, в то время как орбитали с более низкими энергиями обладают симметрией е и составляют набор e. По сравнению с расщеплением d-орбиталей в октаэдрических комплексах относительные энергии орбиталей в тетраэдрических комплексах инвертированы, и энергия расщепления кристаллического поля, или же детьта tet, ниже.
В плоскоквадратных комплексах типа иона тетрацианоникелата(II)все лиганды лежат в плоскости xy. Здесь плоскоквадратное кристаллическое поле образуется заменой цианидных лигандов отрицательными точечными зарядами. Под действием этого поля d-орбитали иона металла расщепляются на четыре различных энергетических уровня.
Здесь орбиталь dx²-y² является орбиталью с наивысшей энергией и имеет лепестки, указывающие прямо на заряды лиганда. Следующей по энергии идет dxy-орбиталь с долями, лежащими в той же плоскости, что и заряды лиганда. Орбиталь dz² еще ниже по энергии, что объясняется небольшим перекрытием между орбиталью dz и кристаллическим полем в плоскости xy.
Набор орбиталей dxz и dyz с наименьшей энергией имеет относительно минимальное взаимодействие с кристаллическим полем. Энергия расщепления кристаллического поля в плоскоквадратных комплексах, или дельта sp, определяется как разность энергий между орбиталью с наивысшей энергией, dx²-y², и орбиталями с наименьшей энергией dyz и dxz. Предполагая, что ион металла и молекулы лиганда одинаковы для всех комплексов, соотношение дельта tet, дельта sp и дельта oct составляет 0, 44:1, 7:1.
Тетраэдральные комплексы
Теория кристаллического поля (CFT) применима к молекулам в геометриях, отличных от октаэдрических. В октаэдрических комплекса…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.