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试论价键理论和晶体场理论的统一性专业班级：化学（师范类）一班姓名：刘楠楠课程名称：配位化学摘要：摘要论述了价健理论和晶体场理论的统一性，并将两理论相结合，形成价健晶体场理论，用于研究配合物的结构问题，取得了满意的结果。关键词：价键理论；晶体场理论；统一性价键理论和晶体场理论几乎同时产生，然而价键理论很快为化学工作者所接受，晶体场理论却在文献库中呆了20多年未引起化学家的注意。这足以说明价键理论的巨大成功，但它却无法满意解释配合物的光谱。晶体场理论恰好弥补了价键理论的这一不足。目前晶体场理论已与分子轨道理论相结合形成了完善的配位场理论，揭示了配合物的价键本质，但由于应用了复杂的的数学运算，并不能给出配合物明晰直观的空间构型，因而应用很不方便。本文拟对价键理论与晶体场理论的统一性及二者的结合做一探讨。1.价键理论与晶体场理论的统一性1.1价键理论与晶体场理论的简单比较价键理论认为，配合物形成过程中，配体配位原子上的孤对电子并非简单地进入中心原子原来的空轨道，而是进入中心原子经过杂化后的空轨道，形成一定数目的配位键.中心原子的各个杂化轨道具有相等的能量，所以配合物中各配位键也是等价键.每一个杂化轨道还具有一定的方向性，配体配位原子上的孤对电子只能按照一定的方向靠近杂化轨道形成配位键。结果由于杂化轨道的类型不同就构成了各种配位数各种特定空间构型的配合物。中心原子的配位数，配离子的空间构型及其磁性等都与形成配位键时所用的杂化轨道有关。即:价键理论揭示出:中心原子与配位原子间的结合力是配位键。配合物的空间构型取决于杂化轨道的空间取向，杂化轨道的空间取向由参与杂化的轨道角度分布决定。晶体场理论认为:配合物的中心原子(一般为正离子)与配位体(负离子或偶极分子的负端)之间的化学结合力是纯粹的静电作用，带正电的中心离子位于配位体的负电荷所形成了晶体场中；中心离子价电子层中的d电子，会受到配位体所形成晶体场的排斥作用，导致d轨道的能级分裂，引起d电子的重排，产生晶体场稳定化能，构成中心原子与配体间的附加成键效应。1.2价键理论与晶体场理论的统一性由价键理论和晶体场理论的系统比较和分析可知:价键理论揭示了形成配合物的价键本质是配位键，其出发点是经过杂化的中心原子轨道与带有孤对电子的配位原子之间的轨道重叠。即杂化轨道形成决定了配合物的空间构型；而晶体理论从具有一定空间分布的配体场对中心原子价电子层d轨道的影响出发，考虑d轨道的能级分裂。二者出发点不同，但其结果却是一致的。中心原子与配体之间依赖配位键结合，位于中心原子周围的配体(负离子或极性分子)所产生静电场使中心离子与配位体之间产生附加静电作用，导致配合物更为稳定。2.晶体场稳定化能(CFSE)在配合物形成中d电子由未分裂的d轨道进入分裂后的d轨道所产生的能量下降值，叫做该配合物的晶体场稳定化能(CFSE)。它被认为是形成配合物时所产生的附加成键效应，给配合物带来了额外的稳定性。(CFSE)的大小与配体场分布，d电子数，及晶体场强弱有关。综上所述，轨道杂化与d轨道的能级分裂具有互为因果的一致性，即由于成键要求轨道杂化，从而引起d轨道的能级分裂；d轨道的能级分裂导致d电子重排，产生晶体场稳定化能，为空轨道杂化形成稳定配键提供条件。也可以说中心原子可提供的空轨道杂化是根据，外来配体场的静电作用是条件，二者综合作用才形成稳定的配合物。参考文献[1]鲍林著，卢嘉锡，化学键的本质，上海科学技术出版社，（1981）：137-174[2]杨昆山，配位化学，四川大学出版社，（1987）：177-233[3]展守堂，关于晶体场稳定化能计算方法的讨论，（1984）：50-54