配位场理论
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配位场理论
有三种理论用于说明和解释配合物的结构和性能:价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。
30年代初,鲍林将价键理论应用于配合物结构,能够解释一些
问题,但有些问题不能解释。到50年代,引入晶体场理论和分子轨
道理论解释配合物中的化学结合和化学结构,形成了配位场理论。配位场理论是晶体场理论的发展,其实质是配位化合物的分子轨道理论。
配位场理论在处理中心金属原子在其周围配体所产生的场作用下,金属原子轨道能级发生变化时,以分子理论轨道方法为主,采用类似的原子轨道线性组合等数学方法,根据配体场的对称性进行简化,并吸收晶体场理论的成果,阐明配位化合物的结构和性质。
在配位场理论中,中心离子的d轨道分裂及能级变化与晶体场相同。在有些配合物中,中心离子(通常也称中心原子)周围被按照一定对称性分布的配位体所包围而形成一个结构单元。配位场就是配位体对中心离子(这里大多是指过渡金属络合物)作用的静电势场。由于配位体有各种对称性排布,遂有各种类型的配位场,如四面体配位化合物形成的四面体场,八面体配位化合物形成的八面体场等。
随着无机和有机配合物合成的日益增多和各种结构与性能的研究,配位场理论不断发展,成为近代重要的化学键理论之一,是理论物理和理论化学的一个重要分支。它在解释配位化合物的结构与性能关系、催化反应机理,激光物质的工作原理以及晶体的物理性质等方面都得到广泛的应用。