Diferencia clave: teoría del campo de cristal y teoría del campo de ligando
La teoría del campo cristalino y la teoría del campo del ligando son dos teorías de la química inorgánica que se utilizan para describir los patrones de enlace en los complejos de metales de transición. La teoría del campo cristalino (CFT) considera el efecto de una perturbación de los orbitales d que contienen electrones y su interacción con el catión metálico y, en CFT, la interacción metal-ligando se considera solo electrostática. La teoría del campo de ligando (LFT) considera la interacción metal-ligando como una interacción de enlace covalente y depende de la orientación y la superposición entre los orbitales d de los metales y el ligando. Esta es la diferencia clave entre la teoría del campo cristalino y la teoría del campo ligando.
¿Qué es la teoría del campo de cristal?
La teoría del campo de cristal (CFT) fue propuesta por el físico Hans Bethe en 1929, y luego JH Van Vleck propuso algunas alteraciones en 1935. Esta teoría describe algunas propiedades importantes de los complejos de metales de transición como el magnetismo, los espectros de absorción, los estados de oxidación y coordinación. CFT básicamente considera la interacción de los orbitales d de un átomo central con ligandos y estos ligandos se consideran cargas puntuales. Además, la atracción entre el metal central y los ligandos en un complejo de metal de transición se considera puramente electrostática.
Energía de estabilización del campo de cristal octaédrico
¿Qué es la teoría del campo de ligandos?
La teoría del campo de ligando proporciona una descripción más detallada de la unión en compuestos de coordinación. Esto considera la unión entre el metal y el ligando de acuerdo con los conceptos de la química de coordinación. Este enlace se considera un enlace covalente coordinado o un enlace covalente dativo para mostrar que ambos electrones del enlace proceden del ligando. Los principios básicos de la teoría del campo cristalino son muy similares a los de la teoría de los orbitales moleculares.
Esquema de campo de ligando que resume el enlace σ en el complejo octaédrico [Ti (H2O) 6] 3+.
¿Cuál es la diferencia entre la teoría del campo de cristal y la teoría del campo de ligando?
Conceptos básicos:
Teoría del campo cristalino: según esta teoría, la interacción entre un metal de transición y los ligandos se debe a la atracción entre la carga negativa de los electrones no enlazantes del ligando y el catión metálico cargado positivamente. En otras palabras, la interacción entre el metal y los ligandos es puramente electrostática.
Teoría del campo de ligando:
- Uno o más orbitales del ligando se superponen con uno o más orbitales atómicos del metal.
- Si los orbitales del metal y el ligando tienen energías similares y simetrías compatibles, existe una interacción neta.
- La interacción neta da como resultado un nuevo conjunto de orbitales, uno vinculante y el otro anti-vínculo por naturaleza. (Un * indica que un orbital es anti-enlace).
- Cuando no hay interacción neta; los orbitales atómicos y moleculares originales no se ven afectados, y son de naturaleza no enlazante en lo que respecta a la interacción metal-ligando.
- Los orbitales de enlace y anti-enlace tienen carácter sigma (σ) o pi (π), dependiendo de la orientación del metal y el ligando.
Limitaciones:
Teoría del campo de cristal: la teoría del campo de cristal tiene varias limitaciones. Solo tiene en cuenta los orbitales d del átomo central; los orbitales syp no se consideran. Además, esta teoría no explica las razones de la gran división y la pequeña división de algunos ligandos.
Teoría del campo de ligando: La teoría del campo de ligando no tiene limitaciones como en la teoría del campo de cristal. Puede considerarse como la versión ampliada de la teoría del campo cristalino.
Aplicaciones:
Teoría del campo de cristal: la teoría del campo de cristal proporciona información valiosa sobre la estructura electrónica de los metales de transición en las redes cristalinas, La teoría del campo cristalino explica la ruptura de la degeneración orbital en los complejos de metales de transición debido a la presencia de ligandos. También describe la fuerza de los enlaces metal-ligando. La energía del sistema se altera en función de la fuerza de los enlaces metal-ligando, lo que puede provocar un cambio en las propiedades magnéticas y en el color.
Teoría del campo de ligando: esta teoría se ocupa de los orígenes y las consecuencias de las interacciones metal-ligando para dilucidar las propiedades magnéticas, ópticas y químicas de estos compuestos.
