В чём сущность теории кристаллического поля?

[HE KOT]

Смотрел в разных книжках, на разных сайтах и всё сводится к тексту, с непонятными терминами.

 

Эксперты своего дела, можете, пожалуйста объяснить как пользоваться этой теорией и что можно выяснить с её помощью? 

 

[Solovey]

Я с квантАми не дружу...Так то математически описать можно все, что угодно. Простой пример. Апроксимируете экспериментальные  данные подходящим полиномом, а потом включаете фантазию и декларируете: 1-й член отражает сильные взаимодействия, второй слабые, ну и так далее. А если что не совпадает, вводите новую сущность: поправочный коэффициент, который конечно зависит от природы вещества, давления, температуры и от того, с какой ноги сегодня встал экспериментатор...

[ash111]

В 15.12.2023 в 11:41, HE KOT сказал:

Смотрел в разных книжках, на разных сайтах и всё сводится к тексту, с непонятными терминами.

 

Эксперты своего дела, можете, пожалуйста объяснить как пользоваться этой теорией и что можно выяснить с её помощью? 

 

так чего, есть у тебя кристалл, он сложен из ионов, правильно? причем "на поверхности" этих ионов что находится? электронные облака, которые создают электростатическое поле. Поскольку рядом расположены другие ионы со своими электронными оболочками и их электростатическими полями, то электронная оболочка каждого иона находится в условиях электростатического взаимодействия с окружающими его другими ионами. так один электрический заряд среди остальных.

и тут получается некая закавыка: симметрия кристалла одна, а симметрия собственных орбиталей атома (иона то есть) - она другая. Они могут совпадать а могут не совпадать и тогда, если не совпадают (на википедии допустим рассмотрена октаэдрическая симметрия кристалла, и d-орбитали иона, симметрия которых.. ну, сам знаешь, отличается короче), то это внешнее электростатическое поле немного изменяет энергию одной d-орбитали относительно другой. Вот получаются разные уровни по энергии. и на основании этого есть лиганды сильного поля, которые создают большую разницу в энергии, и лиганды слабого поля, которые.. ну догадайся. Это изменяет так как-то ЭПР спектры и еще чего-то, я уже не помню.

 

вот как бы и всё.. пусть меня дополнят или исправят, по-моему так.

Изменено 15 Декабря, 2023 в 10:39 пользователем ash111

[cty]

Не туда копаете. Вопрос, очевидно, про ТКП комплексных соединений металлов. Там в "кристаллическом поле" (симметрично координированных вокруг центрального атома) лигандов происходит расщепление d-орбиталей центрального атома металла по энергии. От "силы поля" лиганда и геометрии комплекса зависит вид расщепления (типа 3 орбитали ниже по энергии, а 2 выше или наоборот). От числа d-электронов металла зависит, как они распределятся по орбиталям (сколько на нижние, сколько на верхние). От этого зависит энергия стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП) и устойчивость комплекса.

[Jeffry]

Первоначально предполагали, что связь между центральным ионом комплекса и лигандами носит ионный характер.    Из этого предположения дали название теории.   Позже выяснилось, что ковалентный характер связей в комплексах проявляется точнее, поэтому название теории преобразовали в теорию поля лигандов.

Кроме того, обнаружили электронные переходы, связанные с переносом заряда между центральным ионом (который меняет при этом степень окисления) и лигандами - переходы с переносом заряда.     

А потом выяснилось, что перенос заряда может носить статический и динамический характер, что позволило описывать так называемые сверхчувствительные переходы (напр., для иона Pr3+).

По теме каждого из этих эффектов можно найти массу статей и книг - напр., есть на Либгене: Бальхаузен К. Введение в теорию поля лигандов (1964)

Изменено 15 Декабря, 2023 в 12:44 пользователем Jeffry

[cty]

Лекция 29-30 тут:

https://www.chem.msu.su/rus/teaching/thermo/archive/welcome.html

[ash111]

В 15.12.2023 в 13:45, cty сказал:

От числа d-электронов металла зависит, как они распределятся по орбиталям (сколько на нижние, сколько на верхние).

ну это ж эффект Яна-Теллера если мне память не изменяет. типа у кого там из d-металлов в какой степени окисления будет координационное число 4, а у кого 6 

[cty]

Я выше дал ссылку на лекции химфака МГУ по теме. Вот еще ссылка:

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjc2PTJg5KDAxUIPhAIHemlCO0QFnoECAgQAQ&url=https%3A%2F%2Finternat.msu.ru%2Fmedia%2Fuploads%2F2016%2F11%2Flektsiya-13-Kompleksy.ppt&usg=AOvVaw0-8xjOT5aBVPnojMRjZaMZ&opi=89978449

Изменено 15 Декабря, 2023 в 18:21 пользователем cty