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配位场理论

指数 配位场理论

配位场理论（Ligand field theory，首字母缩略字：LFT）是晶体场理论和分子轨道理论的结合，用以解释配位化合物中的成键情况。 与晶体场理论不同的是，配位场理论考虑配体与中心原子之间一定程度的共价键合，可以解释晶体场理论无法解释的光谱化学序列等现象。一般LFT选取的模型都为八面体构型，即六个配体沿坐标轴正负指向中心原子，以方便理解。.

目录

  1. 27 关系: 原子轨道，反馈π键，反键轨道，双氮配合物，吡啶，乙二胺，分子轨道，分子轨道理论，八面體，共价键，光學頻譜，光谱化学序列，电负性，D軌域，非键轨道，首字母縮略字，能级，邻二氮菲，膦，金屬羰基配合物，配合物，配體，HOMO/LUMO，P軌域，S軌域，晶体场理论，2,2'-联吡啶。

  2. 无机化学
  3. 过渡金属

原子轨道

原子軌域（atomorbital；atomic orbital），又稱軌態，是以數學函數描述原子中電子似波行為陳藝菁、張祖辛，，國科會高瞻計畫資源平台。2010年12月11日查閱。。此波函數可用來計算在原子核外的特定空間中，找到原子中電子的機率，並指出電子在三維空間中的可能位置。「軌域」便是指在波函數界定下，電子在--空間出現機率較大的區域。具體而言，原子軌域是在環繞著一個原子的許多電子（電子雲）中，個別電子可能的量子態，並以軌域波函數描述。 現今普遍公認的原子結構是波耳氫原子模型：電子像行星，繞著原子核（太陽）運行。然而，電子不能被視為形狀固定的固體粒子，原子軌域也不像行星的橢圓形軌道。更精確的比喻應是，大範圍且形狀特殊的「大氣」（電子），分布於極小的星球（原子核）四周。只有原子中存在唯一電子時，原子軌域才能精準符合「大氣」的形狀。當原子中有越來越多電子時，電子越傾向均勻分布在原子核四周的空間體積中，因此「電子雲」越傾向分布在特定球形區域內（區域內電子出現機率較高）。 在原子物理學的運算中，複雜的電子函數常被簡化成較容易的原子軌域函數組合。雖然多電子原子的電子並不能以「一或二個電子之原子軌域」的理想圖像解釋，它的波函數仍可以分解成原子軌域函數組合，以原子軌域理論進行分析；就像在某種意義上，由多電子原子組成的電子雲在一定程度上仍是以原子軌域「構成」，每個原子軌域內只含一或二個電子。.

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反馈π键

反馈π键（）是一个基于分子轨道理论的化学概念，指电子从一个原子的原子轨道移动到另外一个原子或配体的反键轨道（π*轨道），在金属有机化学领域很常见，因为在该领域往往一个过渡金属周围存在很多多原子配体，例如一氧化碳、乙烯或亚硝基正离子，在这些情况下，中心原子上的电子雲有部分会移动到这些配体上，以减轻金属上过剩的负电荷。电子一般都来源於金属的d轨道。.

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反键轨道

原子轨道在线性组合成分子轨道时（即两个波函数相加得到的分子轨道），能量较高的分子轨道叫反键轨道。反键轨道总是与成键轨道成对出现，其余为非键轨道。 反键轨道中，核间的电子的機率密度小。电子填入反键轨道中会使分子的稳定性降低。 Category:分子轨道理论.

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双氮配合物

双氮配合物，又称分子氮配合物，是指含有分子氮作为配体的配合物。这类配合物比较少见，不过自首次制得以来，已有数以百计的双氮配合物被制得，几乎涵盖元素周期表上从IVB到VIII族所有的过渡元素。双氮配合物的发现在固氮研究方面有一些意义，不少人希望通过形成双氮配合物来削弱氮分子的叁键，活化分子氮，从而达到将氮还原为氨的目的。.

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吡啶

吡啶（CHN，音同“比定”，，系统名氮杂苯）CAS号110-86-1。分子量79.10。 吡啶由苏格兰化学家于1849年在骨焦油中发现，两年后，安德森通过分馏得到纯品。由于其可燃性，安德森以πῦρ (τὸ)（pyr，意为火）命名。.

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乙二胺

乙二胺（作為配體時簡稱為en）是化學式為 C2H4(NH2)2 的有機化合物。乙二胺是一種胺類，為無色的鹼性液體，有類似氨的臭味。2008年乙二胺的使用量約500,000,000公斤。Karsten Eller, Erhard Henkes, Roland Rossbacher, Hartmut Höke "Amines, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005 Wiley-VCH Verlag, Weinheim.

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分子轨道

分子軌域（Molecular orbital, MO）是化學中用以描述分子中電子的波動特性的函數。這個函數可以計算出化學和物理性質，例如在任意一個特定區域找到電子的機率。「軌域」一詞由羅伯特·桑德森·馬利肯於1932年提出，為「單電子軌域波函數」（one-electron orbital wave function）的簡稱。從基本層面上來說，它用於描述該函數具有顯著振幅的空間區域。分子軌域通常由分子中的個別原子提供的原子軌域、混成軌域，或者其他原子團的分子軌域結合而成。這些可以由哈特里－福克方程或自洽场方法（SCF）量化計算。 分子軌域可以用來表示分子中佔有該軌域的電子可能出現的區域。分子軌域由原子軌域結合而成，其中原子軌域預測了原子中電子的位置。分子軌域可以具體說明分子的电子排布：一個或一對電子的空間分佈和它（們）的能量。分子軌域通常會以原子軌域線性組合（LCAO-MO法）表示，尤其是在進行定性或近似分析的時候。它們的寶貴之處在於對分子鍵結提供了簡單的模型，使之能透過分子軌域理論了解。現今大多數用於計算化學的方法由計算系統的MO開始。分子軌域描述一個電子在原子核產生的電場中的表現，以及與其他電子的平均分佈。根據包立不相容原理，兩個電子佔據相同軌域時，必須具有相反的自旋。這注定只是一個近似值，能夠高度精準描述的分子電子波函數並沒有軌域（參：組態相互作用方法）。 该概念首先由弗里德里希·洪德和罗伯特·桑德森·马利肯在1927-1928年引入。 电子在分子中的空间运动状态可以用分子轨道波函数（ψ，薛定谔方程的数学解）描述，借助Hartree-Fock方程或自洽场方法可对其作定量近似。 定性上看，分子轨道由原子轨道线性组合（LCAO-MO法）获得，组合后的分子轨道数目与组合前的原子轨道数目相等，經過鍵結與反鍵結的作用後，分子軌域能量高低重新排列。 -->.

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分子轨道理论

分子轨道理论（），簡稱MO理论，是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法，是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的了解，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。 计算化学中常以原子轨道线性组合近似来计算分子轨道波函数： 式中的cij系数可由将等式代入薛定谔方程以及应用变分原理求得。简单地讲，该方法意即，分子轨道由原子轨道组合而成。原子轨道波函数各乘以某一系数相加或相减，得到分子轨道波函数。组合时原子轨道对分子轨道的贡献体现在系数上，组合前后轨道总数不变。 利用分子轨道理论与价键理论通常只是从一个问题的两个方面去看问题，常常会得到相同的结论。只是有时分子轨道理论的思想与计算过于复杂，在研究简单问题时，价键理论反而更显得简单明了。或者说，价键理论对于分子定态的性质（键长，键角等）的解释和分子轨道理论相近，而分子轨道理论在研究和电子激发相关的性质时（分子颜色，光电子能谱等）更为有效。.

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八面體

在幾何學中，八面體是指由八個面組成的多面體，而由八個全等的正三角形組成的八面體稱為正八面體。其中正八面體是八面體中頂點和邊數最少的多面體，一些八面體可能有超過12個頂點和18條邊。在八面體中亦有一種星形多面體，即星形八面體 。.

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共价键

共价键（Covalent Bond），是化学键的一种。两个或多个非金屬原子共同使用它们的外层电子(砷化鎵為例外)，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。与离子键不同的是进入共价键的原子向外不显示电荷，因为它们并没有获得或损失电子。共价键的强度比氢键要强，比离子键小。 同一種元素的原子或不同元素的原子都可以通過共​​價鍵結合，一般共價鍵結合的產物是分子，在少數情況下也可以形成晶體。 吉爾伯特·路易斯于1916年最先提出共价键。 在简单的原子轨道模型中进入共价键的原子互相提供单一的电子形成电子对，这些电子对围绕进入共价键的原子而属它们共有。 在量子力学中，最早的共价键形成的解释是由电子的复合而构成完整的轨道来解释的。第一个量子力学的共价键模型是1927年提出的，当时人们还只能计算最简单的共价键：氢气分子的共价键。今天的计算表明，当原子相互之间的距离非常近时，它们的电子轨道会互相之间相互作用而形成整个分子共用的电子轨道。.

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光學頻譜

光学频谱，简称光谱，是复色光通过色散系统（如光栅、棱镜）进行分光后，依照光的波长（或频率）的大小顺次排列形成的图案。光谱中的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的唯一部分，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。光谱并没有包含人類大脑視覺所能区别的所有颜色，譬如褐色和粉红色，其原因是粉红色并不是由单色组成，而是由多种色彩组成的。参见颜色。.

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光谱化学序列

光谱化学序列由（紫外－可见）光谱得到，用以表示配体和金属离子对分裂能 Δ 的影响大小，主要应用在晶体场理论和配位场理论中。分裂能是1个电子从较低能量d轨道跃迁到较高能量d轨道所需的能量。 光谱化学序列可以解释一些化合物的颜色差异。常见配体在光谱化学序列中的顺序列在下面，分裂能从小到大： I− − 2− − − 3− 3− − − 2O42− ≈ H2O − 3CN 3 2− 3 − ≈ CO H2O 左边的配体称为弱场配体，右边的称为强场配体。 金属离子相同时,分裂能从小到大：.

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电负性

电负性（electron negativity，簡寫EN），也譯作離子性、負電性及陰電性，是综合考虑了电离能和电子亲合能，首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力，称为相对电负性，简称电负性。元素电负性数值越大，原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。.

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D軌域

由上而下為3d、4d、5d、6d軌域的立體模型 在化學與原子物理學中，d軌域（d orbital）是一種原子軌域，其角量子數為2，磁量子數可以為0、±1、±2，且每個殼層裡有五個d軌域，共可容下10個電子。 d軌域是很常見的軌域，大部分的過渡金屬的價軌域都是d軌域，在同一個主量子數中，d軌域是能量第三低的軌域，比s軌域與p軌域來的高，由於能階交錯，若以週期的角度來看，第4、5週期中，在價殼層中的d軌域能量很低，僅次於同一個價殼層中的s軌域。但第六週期出現能量更低的f軌域。 另外，d軌域可以和s軌域與p軌域發生混成形成dsp混成軌域。.

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非键轨道

在分子轨道理论中，能级与原子轨道能级相等的分子轨道叫非键轨道。成键轨道与反键轨道成对出现，其余的都为非键轨道。 Category:分子轨道理论.

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首字母縮略字

首字母縮略字（Acronym）是將相關詞句的第一個字母縮寫而組合成一個新字。 「首字母縮略字」又稱為「頭字語」。 而這個新字的發音則是依據這個新字書寫的方式。例如“laser”（激光）一字就是取“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的首字母縮略字。而它的發音就是依據laser的英文发音规则來發音。他們常常是幾個單詞的第一個字母合併而成（比如北約的縮寫詞NATO，激光的縮寫詞laser），也有幾個單詞分別的前幾個字母合併而成（比如比荷盧三國關稅同盟的英文Benelux就是由三國的首字母Belgium Netherlands Luxembourg合併而成）。 人們常常可以潛移默化地認識認知這些單詞，卻沒有一個潛在的標準。這些縮寫詞在過去並沒有很廣泛的應用，直到二十世紀才逐漸流行起來。在西方語言中，這些縮寫詞屬於造詞法的範疇中，而且被看作是混合詞的一類。在中文裏這些詞逐漸被人們接受，被收錄到了現代漢語詞典的附錄裏。.

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能级

能级（Energy level）理论是一种解释原子核外电子运动轨道的一种理论。它认为电子只能在特定的、分立的轨道上运动，各个轨道上的电子具有分立的能量，这些能量值即为能级。电子可以在不同的轨道间发生跃迁，电子吸收能量可以从低能级跃迁到高能级或者从高能级跃迁到低能级从而辐射出光子。氢原子的能级可以由它的光谱显示出来。.

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邻二氮菲

邻二氮菲，即“1,10-邻二氮杂菲”，也称邻菲罗啉、邻菲啰啉、邻菲咯啉，是一种常用的氧化还原指示剂。它是一个双齿杂环化合物配体，类似于2,2'-联吡啶，会与大多数金属离子形成很稳定的配合物。 邻二氮菲最常用的应用是分光光度法测定铁。它可通过邻苯二胺、硫酸、甘油和砷酸的水溶液回流反应制取。 邻二氮菲在pH为2~9时，会与亚铁离子（Fe2+）形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子（2+），可通过分光光度法来分析。logK.

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膦

膦（--）是一個官能團，其有機化合物是指磷化氢分子中的氢原子部分或全部被烃基取代的一切衍生物。膦有时也专指磷化氢。.

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金屬羰基配合物

金屬羰基配合物是過渡金屬和一氧化碳配基（即羰基，羰的拼音為tāng）形成的配合物。配合物可以是均配物，也就是所有的配基都相同（都是一氧化碳），如四羰基鎳（Ni(CO)4），不過大部份的金屬羰基配合物中，會出現其他的配基，如Re(CO)3(bipy)Cl。在許多有機化合物的合成反應中（如氫甲醯化反應），一氧化碳是重要的原料之一，而金屬羰基配合物常常作為這些反應中的催化劑。 金屬羰基配合物為有毒的化合物，因為這類配合物會和血红蛋白反應形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白無法輸送氧氣Elschenbroich, C."Organometallics" (2006) Wiley-VCH: Weinheim.

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配合物

配位化合物（coordination complex），--，包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为「配位单元」。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物。研究配合物的化学分支称为配位化学。 配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无机化合物、有机金属化合物相關聯，并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。.

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配體

配體（ligand，也稱為配基、配位基）是一個化學名詞，表示可和中心原子（金屬或類金屬）產生鍵結的原子、分子和離子。一般而言，配體在參與鍵結時至少會提供一個電子。配體扮演路易士鹼的角色。但在少数情况中配体接受电子，充当路易斯酸。 在有機化學中，配体常用來保護其他的官能团（例如配体BH3可保護PH3）或是穩定一些容易反應的化合物（如四氢呋喃作為BH3的配体）。中心原子和配基組合而成的化合物稱為配合物。 金屬及類金屬只有在高度真空的環境，可以以氣態、不受和其他原子鍵結的條件存在。除此以外，金屬和類金屬都會和其他原子以配位或共價鍵的方式鍵結。络合物中的配體主宰了中心金屬的的活性，其受配體本身被替換的速度、配體的活性等因素影響。在生物無機化學、藥物化學、均相催化及環境化學等領域中，如何選擇配體都是個重要的課題。 一般配体可依其帶電、大小、其原子特性及可提供電子數（如齿合度或哈普托數）加以分類。而配體的大小可以用其圆锥角來表示。 -->.

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HOMO/LUMO

HOMO和LUMO分别指最高占据分子轨道（Highest Occupied Molecular Orbital）和最低未占分子轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）。根据前线轨道理论，两者统称前线轨道。HOMO与LUMO之间的能量差称为「能带隙」，有时可以用来衡量一个分子是否容易被激发：带隙越小，分子越容易被激发。 在有机半导体和量子点中的HOMO与无机半导体中的价带类似，而LUMO则与导带类似。 当分子二聚或高聚时，两个分子的分子轨道之间的相互作用会引起HOMO与LUMO的分裂。当分子相互作用时，每一个能级分裂成彼此能量相距很小的振动能级。当有足够的分子使得这种相互作用足够强烈时（如在高聚物中），这些振动能级的差距变得很小，使得它们的能量几乎可以看成是连续的。这时我们就不再叫它们能级了，而是改称能带。.

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P軌域

由左而右為2p、3p、4p、5p、6p軌域的立體模型 在化學與原子物理學中，p軌域（p orbital）是一種原子軌域，其角量子數為1，其磁量子數可以為-1、0或+1，且每個殼層裡中有三個p軌域，Px、Py、Pz，形狀皆相同但方向不同，每個可以容納2個電子，因此，p軌域共可以容納6個電子。 p軌域是一個很穩定的軌域，其穩定性僅次於s軌域，為能量第二低的軌域，另外由於能階交錯，若以週期的角度來看，p軌域是能量最高的軌域，也是最後填滿的軌域，其電子出現機率密度的形象是啞鈴形，呈線性對稱，換句話說，p軌域是一個雙啞鈴形或吊鐘形的軌域。.

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S軌域

在化學與原子物理學中，s軌域（s orbital）是一種原子軌域，其角量子數為0，磁量子數也為0，且每個殼層裡只有一個s軌域。 s軌域是最穩定的軌域，s軌道是圍繞原子核旋轉的電子軌道中最靠近原子核或內殼層的一層軌道，包含兩個電子，具有最低的能量，其電子出現密度的形狀是球狀對稱的，換句話說，s軌域是一個球形的軌域。 可相互形成σ軌域，但無法形成π軌域 7s軌域有相對論效應 鑭系收縮會導致6s後的s軌域之能量和大小降低.

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晶体场理论

晶体场理论（Crystal field theory，首字母縮略字：CFT）是配位化学理论的一种，1929－1935年由汉斯·贝特和約翰·凡扶累克提出。它以过渡金属配合物的电子层结构为出发点，可以很好地解释配合物的磁性、颜色、立体构型、热力学性质和配合物畸变等主要问题，但不能合理解释配体的光谱化学序列和一些金属有机配合物的形成。 晶体场理论将配位键看成纯离子键，着眼于中心原子的d轨道在各种对称性配位体静电场中的变化，简明直观，结合实验数据容易进行定量或半定量的计算。但在实际配合物中，纯离子键或纯共价键都很罕见，目前配合物的结构理论兼有晶体场理论和分子轨道理论的精髓，称之为配位场理论。.

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2,2'-联吡啶

2,2'-联吡啶是联吡啶异构体之一，无色固体。它是一个双齿螯合配体，可以和很多金属离子形成配合物，因此可作氧化还原指示剂。与钌和铂的配合物具有很强的发光性质，可能有潜在应用。 bipy及其衍生物 可通过吡啶与雷尼镍作用脱氢得到。 常见的2,2'-联吡啶配合物包括：.

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另见

无机化学

过渡金属