Почему Δ_t меньше Δ_o в отношении 4/9?

Лигандов меньше (четыре против шести), и угловые факторы перекрытия в модели точечных зарядов дают меньшее расщепление d-орбиталей в тетраэдре при сопоставимых расстояниях металл–лиганд.

Учитываются ли искажение Джана–Теллера или π-обратная связь?

Нет. Эти эффекты сдвигают уровни и зазоры. Здесь двухуровневая учебная схема с одним Δ и скалярной энергией спаривания P.

Можно ли по оттенку кружка судить о цвете комплекса?

Нет. Это монотонная учебная шкала от Δ_o. Экспериментальный цвет зависит от лигандов, степени окисления, геометрии и нескольких перекрывающихся переходов, в том числе с переносом заряда.

Расщепление в кристаллическом поле

Октаэдр и тетраэдр: Δ_t = (4/9)Δ_o; высоко- и низкоспиновые d⁴–d⁷ из энергии стабилизации и спаривания P.

Спектрохимическая подсказка (игрушка)

Сильное поле (больше Δ) → более короткая учебная λ_d–d ~833 nm

Расщепление d-орбиталей

d_z²+0.6·Δ

d_x²−y²+0.6·Δ

Δ = 12000 cm⁻¹

d_xy-0.4·Δ

d_xz-0.4·Δ

d_yz-0.4·Δ

t₂g ниже · e_g выше

Энергия ВС против НС (то же n)

E_HS = 13200 cm⁻¹ · E_LS = 25200 cm⁻¹

ВС ниже — меньше пар, несмотря на занятость верхних орбиталей.

d⁴–d⁷ в O_h — обычные случаи перехода ВС/НС; в T_d Δ_t меньше, чаще остаётся ВС.

О модели

В теории кристаллического поля октаэдрическое окружение (O_h) расщепляет пять вырожденных d-орбиталей на нижний триплет t₂g и верхний дублет e_g с зазором Δ_o; тетраэдрическое (T_d) даёт нижний дублет e и верхний триплет t₂ с зазором Δ_t. В той же модели точечных зарядов Δ_t = (4/9) Δ_o. Одноэлектронные энергии берут в стандартных долях зазора (t₂g при −0,4Δ_o, e_g при +0,6Δ_o; e при −0,6Δ_t, t₂ при +0,4Δ_t) и добавляют энергию спаривания P на каждую спиновую пару. Высокоспиновое заполнение по Хунду сначала занимает разные орбитали; низкоспиновое заполняет нижний набор до конца. Для d⁴–d⁷ в октаэдре сравнение E = CFSE + (число пар)·P предсказывает переход высокий/низкий спин при изменении Δ и P. У тетраэдра Δ меньше, поэтому чаще выигрывает высокоспиновое состояние. Оттенок кружка — учебная связь с Δ_o; цвет реального комплекса задают мультиплеты, правила отбора и перенос заряда.

Для кого: Неорганическая химия: комплексы d-элементов; рядом — формы орбиталей и электронная конфигурация.

Ключевые понятия

расщепление кристаллического поля
Δ_o
Δ_t
энергия спаривания
высокий спин
низкий спин
энергия стабилизации (CFSE)
спектрохимический ряд

Как это работает

Лигандное поле расщепляет пять d-орбиталей: в O_h ниже t₂g, выше e_g (Δ_o); в T_d ниже e, выше t₂ (Δ_t = (4/9)Δ_o). Энергия E = CFSE + P·(число пар); для d⁴–d⁷ сравнивают высоко- и низкоспиновое заполнение. Цвет кружка — учебная связь оттенка с Δ_o, не спектрофотометрия.

Основные формулы

O_h: ε(t₂g) = −0,4Δ_o , ε(e_g) = +0,6Δ_o · T_d: ε(e) = −0,6Δ_t , ε(t₂) = +0,4Δ_t

Δ_t = (4/9) Δ_o (масштаб той же модели точечного заряда)

Часто задаваемые вопросы

Почему Δ_t меньше Δ_o в отношении 4/9?: Лигандов меньше (четыре против шести), и угловые факторы перекрытия в модели точечных зарядов дают меньшее расщепление d-орбиталей в тетраэдре при сопоставимых расстояниях металл–лиганд.
Учитываются ли искажение Джана–Теллера или π-обратная связь?: Нет. Эти эффекты сдвигают уровни и зазоры. Здесь двухуровневая учебная схема с одним Δ и скалярной энергией спаривания P.
Можно ли по оттенку кружка судить о цвете комплекса?: Нет. Это монотонная учебная шкала от Δ_o. Экспериментальный цвет зависит от лигандов, степени окисления, геометрии и нескольких перекрывающихся переходов, в том числе с переносом заряда.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Химия».

Вся категория →

НовоеШкольные

Спектральные линии водорода

Запустить симулятор

Длины волн по формуле Ридберга 1/λ = R_H (1/n_f² − 1/n_i²); серии Лаймана, Бальмера и Пашена.

НовоеШкольные

Опыт Штерна–Герлаха

Запустить симулятор

Пучок атомов серебра в неоднородном магнитном поле: две компоненты, S_z = ±ℏ/2.

НовоеШкольные

Энергия Гиббса

Запустить симулятор

ΔG = ΔH − TΔS; знак и самопроизвольность при постоянных давлении и температуре (без Q и K).

НовоеУниверситет / научные

Теплоёмкость Дебая и Эйнштейна

Запустить симулятор

Молярная C_V(T): интеграл Дебая даёт закон T³ при низких T и 3R (Дюлонг–Пти) при высоких; сравнение с одночастотной моделью Эйнштейна на одном графике.

НовоеШкольные

Буферный раствор

Запустить симулятор

Уравнение Гендерсона–Хассельбаха и кривая pH при добавлении сильной кислоты к смеси HA/A⁻.

НовоеШкольные

Распределение Максвелла–Больцмана и энергия активации

Запустить симулятор

Плотность f(E) по поступательной энергии; доля молекул выше порога активации; сравнение с множителем Аррениуса exp(−Eₐ/RT).

Расщепление в кристаллическом поле

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Спектральные линии водорода

Опыт Штерна–Герлаха

Энергия Гиббса

Теплоёмкость Дебая и Эйнштейна

Буферный раствор

Распределение Максвелла–Больцмана и энергия активации

Расщепление в кристаллическом поле

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы