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什么是配位场理论?

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什么是配位场理论?


        

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  • 2018-02-14 10:18:49
      (3)配位场理论与化学键概念
      
    20世纪以来,配合物化学键理论获得了进一步发展。20世纪20年代,西奇维克引进了配键概念,以解释中心离子(或原子)与配体之间结合力的本质。他提出配体至少有一对孤对电子,中心离子(或原子)含有空的价电子轨道,二者结合就是配体人提供孤对电子与中心粒子M共享。
      L给出电子对,它是电子对的给予体,M接受电子对,是受体,由此形成的键叫接受键或给予键,实质上是路易斯共价理论的推广。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。
       依据晶体场理论,配体与中心离子之间的作用类似于离子晶体中正、负离子的静电相互作用,不考虑共价的性质,与实验事实不完全一致。1952年,欧格耳(L.E.Orgel)将静电场理论与分子轨道理论结合起来,把d轨道能级的分裂看成是静电作用和生成共价分子轨道的综合结果。
      该理论利用能级分裂图解释了许多过渡元素配合物的结构和性能之间的关系。研究中又发现,对于中心离子和配体之间有显著重叠的共价配合物,必须采用分子轨道理论才能更真实地说明其化学键的性质。依据分子轨道理论,电子在整个配合物体系的分子轨道运动。 从配位键的发展历史来看,应用于解释配位键的理论有三种,即价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。
      配位场理论应当是这三者的综合,但是由于价键理论对于含有较多的d电子的过渡金属配合物的一些重要性质(如配合物的稳定性和配合物的电子光谱)不能给出满意的解释,已基本不用了。因此,余下的两种理论(晶体场理论和分子轨道理论)的结合,形成配位场理论。从该理论的理论来源和内容可以知道,配合物中的化学键,就其极限情况来说,实质上或者是静电相互作用,或者是核电子体系的相互作用。
       综合上述,化学键概念经历了三个发展阶段:经典理论阶段,电子理论阶段,量子化学理论阶段。在经典理论阶段,仅仅指出了化学结合现象,并把这种结合现象称之为化学键;在电子理论阶段,揭示了化学结合的物质载体,它或者是电子转移的结果,即由于电子从一原子转移到另一原子形成了正离子和负离子,或者是两个原子共享的电子对;到量子化学理论阶段,则进一步揭示了电子遵循什么样的规律运动而实现了化学结合,揭示了化学键的实质。
      这三个阶段恰似日本学者武谷三男提出的认识三阶段论。武谷三男认为,科学认识一般地经历三个发展阶段:第一阶段叫现象论阶段,只认识、肯定、描述了现象;第二阶段叫实体论阶段,认识了现象背后的实体;第三阶段达到本质论阶段,揭示了实体运动的规律。化学键概念发展的三阶段,与武谷三男的认识发展三阶段颇为相似;而且还可以补充说明,化学键概念发展的三个阶段分别回答了三个问题:化学键的表现是什么?回答是表现为化学结合,原子结合成分子;化学结合通过什么东西实现的?回答是通过电子;电子为什么和如何实现化学结合?正如前面刚刚讲过的,价键理论、分子轨道理论和配位场理论分别作了理论上的回答。
       现在要问:什么是化学键?我们在化学文献中可以看到各种各样的定义。例如,有的化学教科书把化学键定义为分子或晶体中直接相邻原子之间主要的和强烈的相互作用,有的又称化学键是分子中原子之间存在的一种吸引的、把原子结合成分子的相互作用,有的把化学键理解为原子分子粒子之间共用电子的相互作用,如此等等。
      这些定义都指出化学键是一种相互作用,而对相互作用的特点各有不同。从现代化学来看,成为化学键的相互作用,主要是存在于分子和晶体中,而这种相互作用是在核电子体系之间发生的,因此有理由将这样的相互作用规定为化学键概念的内涵。具体地说,化学键是分子或晶体中核电子体系之间的相互作用。
      现代化学键理论将化学键分为离子键、共价键(它可分为定域键、离域键)、配位键、金属键、氢键等类型,这些就是现代化学键概念的外延。 更多:在网上搜 。

    新***

    2018-02-14 10:18:49

其他答案

    2018-02-14 16:18:49
  • 配位化合物(Coordination Compounds)由金属原子或离子与配位基键结而成。配位基可以是中性分子或离子。配位化合物可分成传统配位化合物(Classical Coordination Compounds)及有机金属化合物(Organometallic Compounds)。传统配位化合物由一个以上之错离子所形成之中性化合物,如[Cr(H2O)6]Cl3。有机金属化合物指含有金属与碳键结之化合物如Fe(CO)5, Cp2TiMe2。
    

    m***

    2018-02-14 16:18:49

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