Diferença chave – Teoria do Campo Cristal vs Teoria do Campo Ligando
Teoria de campo de cristal e teoria de campo de ligante são duas teorias em química inorgânica que são usadas para descrever os padrões de ligação em complexos de metais de transição. A teoria do campo cristalino (CFT) considera o efeito de uma perturbação do elétron contendo orbitais d e sua interação com o cátion metálico e, na CFT, a interação metal-ligante é considerada apenas eletrostática. A Teoria do Campo de Ligantes (LFT) considera a interação metal-ligante como uma interação de ligação covalente e depende da orientação e da sobreposição entre os orbitais d dos metais e do ligante. Esta é a principal diferença entre a teoria do campo cristalino e a teoria do campo ligando.
O que é Teoria dos Campos Cristalinos?
Crystal Field Theory (CFT) foi proposta pelo físico Hans Bethe em 1929, e então algumas alterações foram propostas por J. H. Van Vleck em 1935. Esta teoria descreve algumas propriedades importantes de complexos de metais de transição como magnetismo, espectros de absorção, estados de oxidação e coordenação. A CFT considera basicamente a interação dos orbitais d de um átomo central com ligantes e esses ligantes são considerados cargas pontuais. Além disso, a atração entre o metal central e os ligantes em um complexo de metal de transição é considerada puramente eletrostática.
Energia de estabilização do campo cristalino octaédrico
O que é Teoria de Campo de Ligantes?
Teoria de campos de ligantes fornece uma descrição mais detalhada da ligação em compostos de coordenação. Isso considera a ligação entre o metal e o ligante de acordo com os conceitos da química de coordenação. Esta ligação é considerada como uma ligação covalente coordenada ou uma ligação covalente dativa para mostrar que ambos os elétrons na ligação vieram do ligante. Os princípios básicos da teoria do campo cristalino são muito semelhantes aos da teoria dos orbitais moleculares.
Esquema Ligando-Campo resumindo a ligação σ no complexo octaédrico [Ti(H2O)6]3+.
Qual é a diferença entre a Teoria dos Campos Cristalinos e a Teoria dos Campos Ligantes?
Conceitos Básicos:
Teoria do Campo de Cristal: De acordo com esta teoria, a interação entre um metal de transição e ligantes é devido à atração entre a carga negativa nos elétrons não ligantes do ligante e o cátion metálico carregado positivamente. Em outras palavras, a interação entre o metal e os ligantes é puramente eletrostática.
Teoria do Campo de Ligantes:
- Um ou mais orbitais no ligante se sobrepõem com um ou mais orbitais atômicos no metal.
- Se os orbitais do metal e do ligante tiverem energias semelhantes e simetrias compatíveis, existe uma interação líquida.
- A interação líquida resulta em um novo conjunto de orbitais, um de natureza ligante e outro antiligante. (Umindica que um orbital é anti-ligante.)
- Quando não há interação líquida; os orbitais atômicos e moleculares originais não são afetados e são de natureza não ligante no que diz respeito à interação metal-ligante.
- Orbitais ligantes e antiligantes possuem caracteres sigma (σ) ou pi (π), dependendo da orientação do metal e do ligante.
Limitações:
Teoria do Campo Cristalino: A teoria do campo cristalino tem várias limitações. Leva em conta apenas os orbitais d do átomo central; os orbitais s e p não são considerados. Além disso, essa teoria não explica as razões para grandes divisões e pequenas divisões de alguns ligantes.
Teoria de Campos de Ligantes: A teoria de campos de ligantes não tem limitações como na teoria de campos cristalinos. Pode ser considerado como a versão estendida da teoria do campo cristalino.
Aplicativos:
Crystal Field Theory: Crystal Field Theory fornece informações valiosas sobre a estrutura eletrônica de metais de transição em redes cristalinas, Teoria do campo cristalino explica a quebra da degeneração orbital em complexos de metais de transição devido à presença de ligantes. Também descreve a força das ligações metal-ligando. A energia do sistema é alterada com base na força das ligações metal-ligante, o que pode levar a uma mudança nas propriedades magnéticas e na cor.
Teoria do Campo de Ligantes: Esta teoria se preocupa com as origens e consequências das interações metal-ligante para elucidar as propriedades magnéticas, ópticas e químicas desses compostos.
