Unterschied zwischen VBT und CFT

Schlüsseldifferenz - VBT vs. CFT
 

Der Begriff VBT steht für Valenzbindungstheorie. Diese Theorie beschreibt die Bildung unterschiedlicher chemischer Bindungen zwischen Atomen. Diese Theorie erklärt das Überlappen oder Mischen von Atomorbitalen zur Bildung chemischer Bindungen. Der Begriff CFT steht für Crystal Field Theory. Es ist ein Modell, das das Brechen von Entartungen (Elektronenschalen gleicher Energie) von Elektronenorbitalen (normalerweise d- und f-Orbitalen) aufgrund des statischen elektrischen Feldes erklären soll, das von einem umgebenden Anion oder Anionen (oder Liganden) erzeugt wird. Der Hauptunterschied zwischen VBT und CFT ist das VBT erklärt das Mischen von Orbitalen, wohingegen CFT die Aufteilung von Orbitalen erklärt.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist VBT? 
3. Was ist CFT?
4. Side-by-Side-Vergleich - VBT und CFT in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist VBT?

Der Begriff VBT steht für Valenzbindungstheorie. Es erklärt die chemische Bindung einer kovalenten Verbindung. Daher erklärt VBT, wie eine kovalente Bindung gebildet wird. Eine kovalente Bindung wird durch Teilen von Elektronen zwischen Atomen gebildet. Atome teilen Elektronen, um ihre Elektronenkonfiguration zu füllen (sonst sind sie instabil). Die Elektronen werden durch Mischen oder Überlappen von Atomorbitalen geteilt. Bevor es jedoch zu Überschneidungen kommt, sollten einige Voraussetzungen erfüllt sein.

Es gibt zwei Arten von kovalenten Bindungen: Sigma-Bindungen und Pi-Bindungen. Diese Bindungen werden über die Überlappung von Atomorbitalen gebildet. Überlappung von s-Orbitalen bildet immer Sigma-Bindungen. Überlappung von p-Orbitalen verursacht die Bildung von Pi-Bindungen. Die Überlappung von s- und p-Atomorbitalen verursacht die Bildung von Hybridorbitalen; Daher wird der Prozess als Hybridisierung bezeichnet.

Abbildung 01: Hybridisierung von 2s und 2p-Orbitalen

Es gibt drei große Hybridorbitale, die gebildet werden können:

1. sp Hybridorbital - durch Hybridisierung eines s- und eines p-Orbitals gebildet.
2. sp2 Hybrid Orbital - durch Hybridisierung von einem s und zwei p-Orbitalen gebildet.
3. sp3 Hybrid Orbital - durch Hybridisierung von einem s und drei p-Orbitalen gebildet.

Was ist CFT??

Der Begriff CFT steht für Crystal Field Theory. Die Kristallfeldtheorie ist ein Modell, das das Brechen von Degenerationen (Elektronenschalen gleicher Energie) von Elektronenorbitalen (normalerweise d- und f-Orbitalen) aufgrund eines statischen elektrischen Feldes erklären soll, das von einem umgebenden Anion oder Anionen (oder Liganden) erzeugt wird. Kristallfeldtheorie wird häufig verwendet, um das Verhalten von Übergangsmetallionen-Komplexen zu demonstrieren. Diese Theorie kann auch über magnetische Eigenschaften, Farben von Koordinationskomplexen, Hydratationsenthalpien usw. erklären.

Theorie

Die Wechselwirkung zwischen dem Metallion und den Liganden beruht auf der Anziehung zwischen dem Metallion mit einer positiven Ladung und den ungepaarten Elektronen (negative Ladung) des Liganden. Diese Theorie basiert hauptsächlich auf den Veränderungen, die in fünf entarteten d-Elektronenorbitalen auftreten (ein Metallatom hat fünf d-Orbitale). Wenn ein Ligand sich dem Metallion nähert, sind die ungepaarten Elektronen einigen d-Orbitalen näher, wenn sie mit anderen d-Orbitalen des Metallions verglichen werden. Dies führt zu einem Verlust der Entartung. Die Elektronen in den d-Orbitalen stoßen die Elektronen des Liganden ab (beide sind negativ geladen). Daher haben die d-Orbitale, die sich näher am Liganden befinden, eine hohe Energie als andere d-Orbitale. Dies führt zur Aufteilung von d-Orbitalen in d-Orbitale mit hoher Energie und d-Orbitale mit niedriger Energie, basierend auf der Energie.

Einige Faktoren, die diese Aufteilung beeinflussen, umfassen die Natur des Metallions, den Oxidationszustand des Metallions, die Anordnung von Liganden um das zentrale Metallion und die Natur von Liganden. Nach der Aufteilung dieser d-Orbitale auf der Grundlage der Energie ist die Differenz zwischen den d- Orbitalen mit hoher und niedriger Energie als Kristallfeldaufteilungsparameter bekannt (∆_okt für oktaedrische Komplexe).

Abbildung 02: Teilungsmuster in Oktaeder-Komplexen

Muster aufteilen

Da es fünf d-Orbitale gibt, erfolgt die Aufteilung in einem Verhältnis von 2: 3. In oktaedrischen Komplexen befinden sich zwei Orbitale auf dem hohen Energieniveau (gemeinsam als zB bekannt) und drei Orbitale auf dem niedrigeren Energieniveau (gemeinsam als t2g bezeichnet). In tetraedrischen Komplexen tritt das Gegenteil auf; Drei Orbitale befinden sich auf dem höheren Energieniveau und zwei auf dem niedrigeren Energieniveau.

Was ist der Unterschied zwischen VBT und CFT??

VBT vs CFT
Der Begriff VBT steht für Valenzbindungstheorie.	Der Begriff CFT steht für Crystal Field Theory.
Theorie
VBT ist eine Theorie, die die Bildung einer kovalenten Bindung durch Hybridisierung von Atomorbitalen erklärt.	CFT ist ein Modell, das das Brechen von Entartungen von Elektronenorbitalen aufgrund eines statischen elektrischen Feldes erklären soll, das durch ein umgebendes Anion oder Anionen erzeugt wird
Erläuterung
VBT erklärt das Mischen von Orbitalen.	CFT erklärt die Aufteilung von Orbitalen.

Zusammenfassung - VBT vs CFT

Der Begriff VBT steht für Valenzbindungstheorie. Der Begriff CFT steht für Kristallfeldtheorie. Der Hauptunterschied zwischen VBT und CFT besteht darin, dass VBT das Mischen von Orbitalen erklärt, während CFT die Aufteilung von Orbitalen erklärt.

Referenz:

1. „Kristallfeldtheorie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18. Februar 2018, Hier verfügbar.
2. „Valenzbindungstheorie“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 24. Januar 2018, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "sp hybridization" von Tem5psu - eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Oktaedrische Kristallfeldaufspaltung“ Von dem englischen Wikipedia-Benutzer YanA (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia