Co je teorie krystalového pole?

Teorie krystalových pole popisuje elektrickou aktivitu mezi atomy přechodné kovové sloučeniny. Tato teorie se zaměřením na elektrickou aktivitu mezi atomy v těchto sloučeninách slouží k vysvětlení energetických vlastností přechodné kovové sloučeniny, včetně jeho barvy, struktury a magnetického pole. Ačkoli jsou atomy uvnitř těchto sloučenin spojeny k sobě navzájem, nelze teorii krystalového pole použít k popisu těchto vazeb. Tato teorie byla samo o sobě neúplná, byla kombinována s teorií ligandu, aby se začlenilo pochopení vazby mezi atomy.

Ve 30. letech 20. století byla teorie krystalových polí vyvinutá fyzici John Hasbrouck Van Vleck a Hans Bleke. Tito vědci rozvíjeli svou teorii spolu s teorií ligandu. Brzy po vývoji těchto dvou teorií spojili další vědci principy těchto dvou, které jsou nyní studovány v rámci moderní teorie pole ligandu. KombinaceSE dvě teorie vytvořily systém rovnic, který byl lépe schopen popsat energetická pole a molekulární vazby v určitých typech sloučenin.

Přechodové kovové sloučeniny lze částečně popsat pomocí teorie krystalových pole. Tyto sloučeniny jsou tvořeny atomy konkrétního kovu, které jsou obklopeny atomy nekovové, nazývané ligandy v tomto kontextu. Elektrony těchto různých atomů interagují způsoby, které lze popsat pomocí teorie krystalových pole. Vazby, které vyplývají z těchto elektronových interakcí, jsou také popsány pomocí teorie pole ligandu.

Termín krystalové pole, v teorii krystalových pole, pochází z elektrického pole generovaného skupinou ligandů. Tyto atomy vytvářejí stabilní pole energie, ve kterém se přechodný kov zachytí. Tato pole mohou přicházet v různých různých geometrických tvarech. Mnoho přechodových kovových sloučenin má pole, která ARE ve tvaru kostek, protože taková pole jsou zvláště stabilní a mohou odolat vlivu atomů, které nejsou v systému, takže přechodná kovová sloučenina zůstává stabilnější.

Jedna věc, že ​​teorie krystalového pole je obzvláště dobrá v popisu je zbarvení přechodné kovové sloučeniny. Jako relativně stabilní struktura se elektrony v konkrétním typu sloučeniny pohybují směrem k nebo od svých jádra v omezeném rozmezí. Tento rozsah určuje barvu látky, protože absorbuje určité vlnové délky světla, které odpovídají vzdálenosti, kterou se elektron pohybuje při vzrušení. Absorbované vlnové délky nejsou v této sloučenině viditelné. Místo toho se odráží opačná barva, jak je vidět na barevném kolečce, což dává látce viditelnou barvu.