Belangrijk verschil – VBT vs CFT
De term VBT staat voor valentiebindingstheorie. Het is een theorie die wordt gebruikt om de vorming van verschillende chemische bindingen tussen atomen te beschrijven. Deze theorie verklaart de overlapping of vermenging van atomaire orbitalen om chemische bindingen te vormen. De term CFT staat voor Kristalveldentheorie. Het is een model dat is ontworpen om het breken van degeneraties (elektronenschillen van gelijke energie) van elektronenorbitalen (meestal d- of f-orbitalen) te verklaren als gevolg van het statische elektrische veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen (of liganden). Het belangrijkste verschil tussen VBT en CFT is dat VBT het mengen van orbitalen verklaart, terwijl CFT het splitsen van orbitalen verklaart.
Wat is VBT
De term VBT staat voor valentiebindingstheorie. Het verklaart de chemische binding van een covalente verbinding. Daarom legt VBT uit hoe een covalente binding wordt gevormd. Een covalente binding wordt gevormd door het delen van elektronen tussen atomen. Atomen delen elektronen om hun elektronenconfiguratie te vullen (anders zijn ze onstabiel). De elektronen worden gedeeld door atomaire orbitalen te mengen of te overlappen. Maar voordat overlapping optreedt, moet aan verschillende vereisten worden voldaan.
Er zijn twee soorten covalente bindingen als sigma-bindingen en pi-bindingen. Deze bindingen worden gevormd via de overlapping van atomaire orbitalen. Overlappende s-orbitalen vormen altijd sigma-bindingen. Overlappende p-orbitalen veroorzaakt de vorming van pi-bindingen. De overlapping van s- en p-atoomorbitalen veroorzaakt de vorming van hybride orbitalen; vandaar dat het proces hybridisatie wordt genoemd.
Figuur 01: Hybridisatie van 2s en 2p Orbitalen
Er zijn drie grote hybride orbitalen die kunnen worden gevormd:
- sp Hybride orbitaal - Gevormd via hybridisatie van één s- en één p-orbitaal.
- sp2 Hybride orbitaal – Gevormd via hybridisatie van één s- en twee p-orbitalen.
- sp3 Hybride orbitaal – Gevormd via hybridisatie van één s- en drie p-orbitalen.
Wat is CFT?
De term CFT staat voor Crystal field theory. Kristalveldtheorie is een model dat is ontworpen om het breken van degeneraties (elektronenschillen van gelijke energie) van elektronenorbitalen (meestal d- of f-orbitalen) te verklaren als gevolg van het statische elektrische veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen (of liganden). Kristalveldentheorie wordt vaak gebruikt om het gedrag van overgangsmetaalionencomplexen aan te tonen. Deze theorie kan ook verklaren over magnetische eigenschappen, kleuren van coördinatiecomplexen, hydratatie-enthalpieën, enz.
Theorie
De interactie tussen het metaalion en de liganden is te wijten aan de aantrekkingskracht tussen het metaalion met een positieve lading en de ongepaarde elektronen (negatieve lading) van het ligand. Deze theorie is voornamelijk gebaseerd op de veranderingen die optreden in vijf gedegenereerde d-elektron-orbitalen (een metaalatoom heeft vijf d-orbitalen). Wanneer een ligand dicht bij het metaalion komt, zijn de ongepaarde elektronen dichter bij sommige d-orbitalen in vergelijking met andere d-orbitalen van het metaalion. Dit veroorzaakt een verlies van degeneratie. De elektronen in de d-orbitalen stoten de elektronen van het ligand af (beide zijn negatief geladen). Vandaar dat de d-orbitalen die zich dichter bij het ligand bevinden een hoge energie hebben dan andere d-orbitalen. Dit resulteert in de splitsing van d-orbitalen in d-orbitalen met hoge energie en d-orbitalen met lage energie, op basis van de energie.
Sommige factoren die deze splitsing beïnvloeden, zijn onder meer de aard van het metaalion, de oxidatietoestand van het metaalion, de rangschikking van liganden rond het centrale metaalion en de aard van liganden. Na de splitsing van deze d-orbitalen op basis van energie, staat het verschil tussen de d-orbitalen met hoge en lage energie bekend als de kristalgearchiveerde splitsingsparameter (∆oct voor octaëdrische complexen).
Figuur 02: Splitsingspatroon in octaëdrische complexen
Splitspatroon
Omdat er vijf d-orbitalen zijn, vindt de splitsing plaats in een verhouding van 2:3. In octaëdrische complexen bevinden twee orbitalen zich in het hoge energieniveau (gezamenlijk bekend als bijv.) en drie orbitalen in het lagere energieniveau (gezamenlijk bekend als t2g). In tetraëdrische complexen gebeurt het tegenovergestelde; drie orbitalen bevinden zich in het hogere energieniveau en twee in het lagere energieniveau.
Wat is het verschil tussen VBT en CFT?
VBT vs CFT |
|
| De term VBT staat voor valentiebandtheorie. | De term CFT staat voor Crystal field theory. |
| Theorie | |
| VBT is een theorie die de vorming van een covalente binding door hybridisatie van atomaire orbitalen verklaart. | CFT is een model dat is ontworpen om het breken van degeneraties van elektronenorbitalen te verklaren als gevolg van een statisch elektrisch veld dat wordt geproduceerd door een omringend anion of anionen |
| Uitleg | |
| VBT legt het mengen van orbitalen uit. | CFT legt de splitsing van orbitalen uit. |
Samenvatting – VBT vs CFT
De term VBT staat voor valentiebindingstheorie. De term CFT staat voor kristalveldentheorie. Het belangrijkste verschil tussen VBT en CFT is dat VBT het mengen van orbitalen verklaart, terwijl CFT het splitsen van orbitalen verklaart.
