3—4 配合物的晶体场理论

　　一、基本要点：

　　1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用

　　2、中心离子d轨道在配体（场）作用下，发生能级分裂。

　　3、d电子在分裂后的d轨道上重排，改变了d电子的能量。

　　二、d轨道能级分裂

　　1、八面体场中d轨道能级分裂

　　2、四面体（场）中d轨道能级分裂

　　三、分裂能（）

　　1、概念：

　　分裂后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道分裂能（）

　　2、不同配体场中，d轨道分裂能值不同（上图）

　　3、影响分裂能大小因素

　　（1）对于同一M离子，随配位体不同而变化，如八面体中，

　　I-<Br-<Cl-<SCN-<OH-<C2O42-<H2O<NH3……<NO2-<CN-；这一序列称为光谱化学序列。按配位原子来说，大小为：卤素<氧<氮<碳

　　（2）相同配体，同一M元素，高价离子比低价大。

　　（3）相同配体，同一族，第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系

　　四、晶体场稳定化能（CFSE）

　　1、概念：在配体场作用下，d轨道发生分裂，d电子在分裂后d轨道总能量，叫做晶体场稳定化能。

　　在其他条件相同时，CFSE越大，配合物越稳定。

　　2、应用

　　例1：计算Fe2+(d6)在强场和弱场中的CFSE。

　　五、晶体场理论的应用

　　1、配合物的磁性

　　（1）当p>，高自旋，所有F-的配合物p>，高自旋

　　（2）当p<，低自旋，CN-配合物p<，低自旋。

　　（3）正四面体配合物一般是高自旋<p

　　（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

　　2、解释配离子的空间构型：用CFSE判断。

　　3、解释配合物可见光谱（颜色）：d-d跃迁

　　4、配离子的稳定性：

　　用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

　　例：已知Co3+的p=17800cm-1,Co3+与下列配体形成配合物的为：

　　F- H2O NH3

　　/cm-1 13000 18600 23000

　　试回答：

　　（1）Co3+的d电子在这些配合物中排布情况以及这些配合物的类型和磁矩。

　　（2）计算这些配合物的晶体场稳定化能。