ความแตกต่างที่สำคัญ – VBT กับ CFT
คำว่า VBT ย่อมาจากทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ เป็นทฤษฎีที่ใช้อธิบายการก่อตัวของพันธะเคมีต่างๆ ระหว่างอะตอม ทฤษฎีนี้อธิบายการทับซ้อนกันหรือการผสมของออร์บิทัลของอะตอมเพื่อสร้างพันธะเคมี คำว่า CFT หมายถึงทฤษฎีสนามคริสตัล เป็นแบบจำลองที่ออกแบบมาเพื่ออธิบายการแตกสลายของความเสื่อม (เปลือกอิเล็กตรอนที่มีพลังงานเท่ากัน) ของออร์บิทัลอิเล็กตรอน (ปกติคือ d หรือ f orbitals) เนื่องจากสนามไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากประจุลบหรือแอนไอออน (หรือลิแกนด์) โดยรอบ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง VBT และ CFT คือ VBT อธิบายการผสมของออร์บิทัลในขณะที่ CFT อธิบายการแยกออร์บิทัล
VBT คืออะไร
คำว่า VBT ย่อมาจากทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ อธิบายพันธะเคมีของสารประกอบโควาเลนต์ ดังนั้น VBT อธิบายว่าพันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นได้อย่างไร พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม อะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อเติมเต็มการกำหนดค่าอิเล็กตรอนของพวกมัน (ไม่เช่นนั้นพวกมันจะไม่เสถียร) อิเล็กตรอนจะถูกใช้ร่วมกันโดยการผสมหรือทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอม แต่ก่อนที่จะเกิดการทับซ้อนกัน ควรปฏิบัติตามข้อกำหนดหลายประการ
พันธะโควาเลนต์มีสองประเภทคือ ซิกม่าบอนด์ และ ไพบอนด์ พันธะเหล่านี้เกิดขึ้นจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอม การทับซ้อนกันของออร์บิทัลจะก่อให้เกิดพันธะซิกมาเสมอ การทับซ้อนกันของ p orbitals ทำให้เกิดพันธะ pi การทับซ้อนกันของออร์บิทัลอะตอม s และ p ทำให้เกิดออร์บิทัลลูกผสม ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกว่าการผสมข้ามพันธุ์
รูปที่ 01: การผสมพันธุ์ของออร์บิทัล 2s และ 2p
ออร์บิทัลลูกผสมหลักสามออร์บิทัลที่ก่อตัวได้:
- sp Hybrid Orbital – เกิดจากการผสมแบบ one s และ one p orbital
- sp2 ไฮบริดออร์บิทัล – เกิดขึ้นจากการไฮบริไดเซชันของออร์บิทัล 1 s และ 2 p
- sp3 Hybrid Orbital – เกิดขึ้นจากการไฮบริไดเซชันของออร์บิทัล 1 วินาทีและ 3 p
CFT คืออะไร
คำว่า CFT ย่อมาจากทฤษฎีสนามคริสตัล ทฤษฎีสนามคริสตัลเป็นรูปแบบที่ออกแบบมาเพื่ออธิบายการแตกสลายของความเสื่อม (เปลือกอิเล็กตรอนที่มีพลังงานเท่ากัน) ของออร์บิทัลอิเล็กตรอน (โดยปกติคือ d หรือ f orbitals) เนื่องจากสนามไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากประจุลบหรือแอนไอออน (หรือลิแกนด์) โดยรอบ ทฤษฎีสนามคริสตัลมักใช้เพื่อแสดงพฤติกรรมของสารประกอบเชิงซ้อนของไอออนโลหะทรานซิชัน ทฤษฎีนี้ยังสามารถอธิบายเกี่ยวกับคุณสมบัติของแม่เหล็ก สีของคอมเพล็กซ์การประสานงาน เอนทัลปีไฮเดรชั่น ฯลฯ
ทฤษฎี
ปฏิกิริยาระหว่างไอออนของโลหะกับลิแกนด์เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างไอออนของโลหะที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน (ประจุลบ) ของลิแกนด์ ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานมาจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในออร์บิทัลอิเล็กตรอน d ที่เสื่อมสภาพห้าวง (อะตอมของโลหะมีออร์บิทัลห้า d) เมื่อลิแกนด์เข้าใกล้โลหะไอออน อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่จะอยู่ใกล้กับออร์บิทัลบางตัวเมื่อเปรียบเทียบกับออร์บิทัล d อื่นของไอออนโลหะ ทำให้เกิดการสูญเสียความเสื่อม อิเล็กตรอนใน d orbitals ขับไล่อิเล็กตรอนของลิแกนด์ (ทั้งคู่มีประจุลบ) ดังนั้น d ออร์บิทัลที่อยู่ใกล้กับลิแกนด์จึงมีพลังงานสูงกว่าออร์บิทัล d อื่นๆ ส่งผลให้มีการแยก d ออร์บิทัลออกเป็นออร์บิทัล d พลังงานสูงและออร์บิทัล d พลังงานต่ำ โดยพิจารณาจากพลังงาน
ปัจจัยบางอย่างที่ส่งผลต่อการแยกตัวนี้ ได้แก่ ธรรมชาติของไอออนของโลหะ สถานะออกซิเดชันของไอออนของโลหะ การจัดเรียงตัวของลิแกนด์รอบๆ ไอออนของโลหะตรงกลาง และธรรมชาติของลิแกนด์หลังจากการแยกออร์บิทัล d เหล่านี้ตามพลังงาน ความแตกต่างระหว่างออร์บิทัล d พลังงานสูงและต่ำจะเรียกว่าพารามิเตอร์การแยกย่อยแบบคริสตัล (∆oct สำหรับคอมเพล็กซ์แปดด้าน)
รูปที่ 02: รูปแบบการแยกในคอมเพล็กซ์แปดด้าน
แบบแยกส่วน
เนื่องจากมีออร์บิทัลห้า d การแยกจึงเกิดขึ้นในอัตราส่วน 2:3 ในคอมเพล็กซ์แปดด้าน ออร์บิทัลสองออร์บิทัลอยู่ในระดับพลังงานสูง (รวมเรียกว่า eg) และออร์บิทัลสามออร์บิทัลอยู่ในระดับพลังงานต่ำกว่า ในเชิงซ้อนจัตุรมุข ตรงกันข้ามเกิดขึ้น; ออร์บิทัลสามออร์บิทัลอยู่ในระดับพลังงานที่สูงขึ้นและอีกสองออร์บิทัลอยู่ในระดับพลังงานที่ต่ำกว่า
ความแตกต่างระหว่าง VBT และ CFT คืออะไร
VBT เทียบกับ CFT |
|
| คำว่า VBT ย่อมาจากทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ | คำว่า CFT หมายถึง ทฤษฎีสนามคริสตัล |
| ทฤษฎี | |
| VBT เป็นทฤษฎีที่อธิบายการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ผ่านการไฮบริไดเซชันของออร์บิทัลของอะตอม | CFT เป็นแบบจำลองที่ออกแบบมาเพื่ออธิบายความเสื่อมของออร์บิทัลอิเล็กตรอนอันเนื่องมาจากสนามไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากประจุลบหรือแอนไอออนโดยรอบ |
| คำอธิบาย | |
| VBT อธิบายการผสมออร์บิทัล | CFT อธิบายการแยกออร์บิทัล |
สรุป – VBT กับ CFT
คำว่า VBT ย่อมาจากทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ คำว่า CFT หมายถึงทฤษฎีสนามคริสตัล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง VBT และ CFT คือ VBT อธิบายการผสมออร์บิทัลในขณะที่ CFT อธิบายการแยกออร์บิทัล
