Skillnad mellan VBT och CFT

Huvudskillnad - VBT vs CFT
 

Termen VBT står för valensbindningsteori. Det är en teori som används för att beskriva bildandet av olika kemiska bindningar mellan atomer. Denna teori förklarar överlappning eller blandning av atoma orbitaler för att bilda kemiska bindningar. Termen CFT står för kristallfältteori. Det är en modell som är utformad för att förklara brytningen av degenerier (elektronskalar med lika energi) av elektronorbitaler (vanligtvis d eller f-orbitaler) på grund av det statiska elektriska fältet som produceras av en omgivande anjon eller anjoner (eller ligander). Den viktigaste skillnaden mellan VBT och CFT är det VBT förklarar blandningen av orbitaler medan CFT förklarar splittringen av orbitaler.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är VBT 
3. Vad är CFT
4. Jämförelse vid sida vid sida - VBT vs CFT i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är VBT

Termen VBT står för valensbindningsteori. Den förklarar kemisk bindning av en kovalent förening. Därför förklarar VBT hur en kovalent bindning bildas. En kovalent bindning bildas via delning av elektroner mellan atomer. Atomer delar elektroner för att fylla sin elektronkonfiguration (annars är de instabila). Elektronerna delas genom att blanda eller överlappa atomära orbitaler. Men innan överlappning uppstår måste flera krav uppfyllas.

Det finns två typer av kovalenta bindningar som sigmabindningar och pi-bindningar. Dessa bindningar bildas genom överlappning av atomorbitaler. Överlappning av s orbitaler utgör alltid sigmabindningar. Överlappning av p-orbital orsakar bildandet av pi-bindningar. Överlappningen av s- och p-atomorbitaler orsakar bildandet av hybridorbitaler; Processen kallas därför hybridisering.

Figur 01: Hybridisering av 2s och 2p Orbitals

Det finns tre stora hybridorbitaler som kan bildas:

1. sp hybrid orbital - bildas via hybridisering av en s och en p orbital.
2. Sp2 Hybrid Orbital - Formad via hybridisering av en s och två p orbitaler.
3. Sp3 Hybrid Orbital - Formad via hybridisering av en s och tre p orbitaler.

Vad är CFT?

Termen CFT står för kristallfältteori. Kristallfältteori är en modell som är utformad för att förklara brytningen av degenerier (elektronskalar med lika energi) av elektronorbitaler (vanligtvis d eller f-orbitaler) på grund av det statiska elektriska fältet som produceras av en omgivande anjon eller anjoner (eller ligander). Krystalfältteori används ofta för att visa beteendet hos övergångsmetalljoner komplex. Denna teori kan också förklara om magnetiska egenskaper, färger av koordineringskomplex, hydratisering entalpier, etc.

Teori

Samspelet mellan metalljonen och liganderna beror på attraktionen mellan metalljonen med en positiv laddning och ligandens icke-parade elektroner (negativ laddning). Denna teori bygger huvudsakligen på de förändringar som uppstår i fem degenererade d-elektronorbitaler (en metallatom har fem d orbitaler). När en ligand kommer nära metalljonen, är de oparmade elektronerna närmare några d-orbitaler jämfört med andra d-orbitaler av metalljonen. Detta orsakar förlust av degeneritet. Elektronerna i d-orbitalerna stöter på ligandens elektroner (båda är negativa laddade). Därför har orbitalerna som ligger närmare liganden en hög energi än andra d-orbital. Detta resulterar i splittring av d orbitaler i hög energidekorbitaler och låg energi d orbitaler, baserat på energin.

Några faktorer som påverkar denna uppdelning innefattar naturen av metalljonen, oxidationstillståndet för metalljon, arrangemang av ligander runt den centrala metalljonen och typen av ligander. Efter splittringen av dessa d-orbitaler baserade på energi är skillnaden mellan hög- och lågenergi-d-orbitalerna känd som kristallfilad delningsparameter (A_oktober för oktaedekomplex).

Figur 02: Splitting Pattern i Octahedral Complexes

Splitting Pattern

Eftersom det finns fem d orbitaler uppstår splittringen i ett förhållande av 2: 3. I oktaedekomplex finns två orbitaler i hög energinivån (kollektivt känd som t.ex.) och tre orbitaler är i den lägre energinivån (gemensamt känd som t2g). I tetrahedrala komplex uppstår motsatsen; tre orbitaler är i högre energinivå och två i lägre energinivå.

Vad är skillnaden mellan VBT och CFT?

VBT vs CFT
Termen VBT står för valensbindningsteori.	Termen CFT står för kristallfältteori.
Teori
VBT är en teori som förklarar bildandet av ett kovalent bindning via hybridisering av atomorbitaler.	CFT är en modell som är utformad för att förklara brytningen av degenerationer av elektron-orbitaler på grund av statiskt elektriskt fält som produceras av en omgivande anjon eller anjoner
Förklaring
VBT förklarar blandningen av orbitaler.	CFT förklarar splittringen av orbitaler.

Sammanfattning - VBT vs CFT

Termen VBT står för valensbindningsteori. Termen CFT står för kristallfältteori. Den viktigaste skillnaden mellan VBT och CFT är att VBT förklarar blandningen av orbitaler medan CFT förklarar splittringen av orbitaler.

Referens:

1. "Crystal Field Theory." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 februari 2018, Tillgänglig här.
2. "Valence Bond Theory." Kemi LibreTexts, Libretexts, 24 januari 2018, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Sp hybridisering" Av Tem5psu - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Octahedral kristallfält splittring" Av engelsk Wikipedia användaren YanA (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia