Hauptunterschied – VBT vs. CFT
Der Begriff VBT steht für Valence Bond Theory. Es ist eine Theorie, die verwendet wird, um die Bildung verschiedener chemischer Bindungen zwischen Atomen zu beschreiben. Diese Theorie erklärt die Überlappung oder Vermischung von Atomorbitalen zur Bildung chemischer Bindungen. Der Begriff CFT steht für Kristallfeldtheorie. Es ist ein Modell, das entwickelt wurde, um das Aufbrechen von Entartungen (Elektronenhüllen gleicher Energie) von Elektronenorbitalen (normalerweise d- oder f-Orbitale) aufgrund des statischen elektrischen Felds zu erklären, das von einem oder mehreren umgebenden Anionen (oder Liganden) erzeugt wird. Der Hauptunterschied zwischen VBT und CFT besteht darin, dass VBT das Mischen von Orbitalen erklärt, während CFT die Aufsp altung von Orbitalen erklärt.
Was ist VBT
Der Begriff VBT steht für Valence Bond Theory. Es erklärt die chemische Bindung einer kovalenten Verbindung. Daher erklärt VBT, wie eine kovalente Bindung gebildet wird. Eine kovalente Bindung wird durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen zwischen Atomen gebildet. Atome teilen sich Elektronen, um ihre Elektronenkonfiguration zu füllen (andernfalls sind sie instabil). Die Elektronen werden durch Mischen oder Überlappen von Atomorbitalen geteilt. Bevor es jedoch zu Überschneidungen kommt, sollten mehrere Voraussetzungen erfüllt sein.
Es gibt zwei Arten von kovalenten Bindungen: Sigma-Bindungen und Pi-Bindungen. Diese Bindungen entstehen durch die Überlagerung von Atomorbitalen. Überlappung von s-Orbitalen bildet immer Sigma-Bindungen. Die Überlappung von p-Orbitalen verursacht die Bildung von Pi-Bindungen. Die Überlappung von s- und p-Atomorbitalen verursacht die Bildung von Hybridorbitalen; daher wird der Vorgang Hybridisierung genannt.
Abbildung 01: Hybridisierung von 2s- und 2p-Orbitalen
Es gibt drei große Hybridorbitale, die gebildet werden können:
- sp Hybridorbital – Gebildet durch Hybridisierung von einem s- und einem p-Orbital.
- sp2 Hybridorbital – Gebildet durch Hybridisierung von einem s- und zwei p-Orbitalen.
- sp3 Hybridorbital – Gebildet durch Hybridisierung von einem s- und drei p-Orbitalen.
Was ist CFT?
Der Begriff CFT steht für Kristallfeldtheorie. Die Kristallfeldtheorie ist ein Modell, das entwickelt wurde, um das Aufbrechen von Entartungen (Elektronenhüllen gleicher Energie) von Elektronenorbitalen (normalerweise d- oder f-Orbitale) aufgrund des statischen elektrischen Felds zu erklären, das von einem oder mehreren umgebenden Anionen (oder Liganden) erzeugt wird. Die Kristallfeldtheorie wird häufig verwendet, um das Verh alten von Übergangsmetallionenkomplexen zu demonstrieren. Diese Theorie kann auch magnetische Eigenschaften, Farben von Koordinationskomplexen, Hydratationsenthalpien usw. erklären.
Theorie
Die Wechselwirkung zwischen Metallion und Liganden beruht auf der Anziehung zwischen dem Metallion mit positiver Ladung und den ungepaarten Elektronen (negative Ladung) des Liganden. Diese Theorie basiert hauptsächlich auf den Änderungen, die in fünf entarteten d-Elektronenorbitalen auftreten (ein Metallatom hat fünf d-Orbitale). Wenn ein Ligand dem Metallion nahe kommt, sind die ungepaarten Elektronen im Vergleich zu anderen d-Orbitalen des Metallions näher an einigen d-Orbitalen. Dies verursacht einen Verlust an Entartung. Die Elektronen in den d-Orbitalen stoßen die Elektronen des Liganden ab (beide sind negativ geladen). Daher haben die d-Orbitale, die näher am Liganden liegen, eine höhere Energie als andere d-Orbitale. Dies führt zur Aufsp altung von d-Orbitalen in hochenergetische d-Orbitale und niederenergetische d-Orbitale, basierend auf der Energie.
Einige Faktoren, die diese Aufsp altung beeinflussen, sind die Natur des Metallions, der Oxidationszustand des Metallions, die Anordnung der Liganden um das zentrale Metallion und die Natur der Liganden. Nach der energetischen Aufsp altung dieser d-Orbitale ist der Unterschied zwischen den hoch- und niederenergetischen d-Orbitalen als kristallgefüllter Aufsp altungsparameter bekannt (∆oct für oktaedrische Komplexe).
Abbildung 02: Aufsp altungsmuster in oktaedrischen Komplexen
Teilungsmuster
Da es fünf d-Orbitale gibt, erfolgt die Aufsp altung im Verhältnis 2:3. In oktaedrischen Komplexen befinden sich zwei Orbitale auf dem hohen Energieniveau (zusammen als eg bezeichnet) und drei Orbitale auf dem niedrigeren Energieniveau (zusammen als t2g bezeichnet). In tetraedrischen Komplexen tritt das Gegenteil auf; drei Orbitale befinden sich auf dem höheren Energieniveau und zwei auf dem niedrigeren Energieniveau.
Was ist der Unterschied zwischen VBT und CFT?
VBT vs. CFT |
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| Der Begriff VBT steht für Valence Bond Theory. | Der Begriff CFT steht für Kristallfeldtheorie. |
| Theorie | |
| VBT ist eine Theorie, die die Bildung einer kovalenten Bindung durch Hybridisierung von Atomorbitalen erklärt. | CFT ist ein Modell, das entwickelt wurde, um das Aufbrechen von Entartungen von Elektronenorbitalen aufgrund eines statischen elektrischen Feldes zu erklären, das von einem oder mehreren umgebenden Anionen erzeugt wird |
| Erklärung | |
| VBT erklärt das Mischen von Orbitalen. | CFT erklärt die Aufsp altung von Orbitalen. |
Zusammenfassung – VBT vs. CFT
Der Begriff VBT steht für Valence Bond Theory. Der Begriff CFT steht für Kristallfeldtheorie. Der Hauptunterschied zwischen VBT und CFT besteht darin, dass VBT das Mischen von Orbitalen erklärt, während CFT die Aufsp altung von Orbitalen erklärt.
