Différence clé - VBT vs CFT
Le terme VBT signifie théorie des liaisons de valence. C'est une théorie utilisée pour décrire la formation de différentes liaisons chimiques entre les atomes. Cette théorie explique le chevauchement ou le mélange des orbitales atomiques pour former des liaisons chimiques. Le terme CFT signifie théorie des champs de cristal. C'est un modèle conçu pour expliquer la rupture des dégénérescences (couches d'électrons d'égale énergie) des orbitales d'électrons (généralement des orbitales d ou f) en raison du champ électrique statique produit par un ou plusieurs anions (ou ligands) environnants. le différence clé entre VBT et CFT est que VBT explique le mélange des orbitales tandis que CFT explique la division des orbitales.
Qu'est-ce que VBT
Le terme VBT signifie théorie des liaisons de valence. Il explique la liaison chimique d'un composé covalent. Par conséquent, VBT explique comment une liaison covalente se forme. Une liaison covalente se forme via le partage d'électrons entre les atomes. Les atomes partagent des électrons pour remplir leur configuration électronique (sinon ils sont instables). Les électrons sont partagés par mélange ou chevauchement d'orbitales atomiques. Mais avant que le chevauchement ne se produise, plusieurs conditions doivent être remplies.
Il existe deux types de liaisons covalentes: les liaisons sigma et les liaisons pi. Ces liaisons se forment via le chevauchement d'orbitales atomiques. Le chevauchement des orbitales s forme toujours des liaisons sigma. Le chevauchement des orbitales p provoque la formation de liaisons pi. Le chevauchement des orbitales atomiques s et p provoque la formation d'orbitales hybrides; par conséquent, le processus s'appelle l'hybridation.
Figure 01: Hybridation des orbitales 2s et 2p
Il existe trois grandes orbitales hybrides qui peuvent être formées:
- sp Hybrid Orbital - Formé par hybridation d'une s et d'une p orbitale.
- sp2 Hybrid Orbital - Formé par hybridation d'une orbitale s et de deux p.
- sp3 Hybrid Orbital - Formé par hybridation d'une orbitale s et trois p.
Qu'est-ce que le CFT ?
Le terme CFT signifie théorie des champs de cristal. La théorie des champs de cristaux est un modèle conçu pour expliquer la rupture des dégénérescences (couches d'électrons d'énergie égale) des orbitales d'électrons (généralement des orbitales d ou f) en raison du champ électrique statique produit par un anion ou des anions environnants (ou des ligands). La théorie des champs cristallins est souvent utilisée pour démontrer le comportement des complexes d'ions de métaux de transition. Cette théorie peut également expliquer les propriétés magnétiques, les couleurs des complexes de coordination, les enthalpies d'hydratation, etc.
Théorie
L'interaction entre l'ion métallique et les ligands est due à l'attraction entre l'ion métallique de charge positive et les électrons non appariés (charge négative) du ligand. Cette théorie est principalement basée sur les changements qui se produisent dans cinq orbitales électroniques d dégénérées (un atome de métal a cinq orbitales d). Lorsqu'un ligand se rapproche de l'ion métallique, les électrons non appariés sont plus proches de certaines orbitales d par rapport aux autres orbitales d de l'ion métallique. Cela provoque une perte de dégénérescence. Les électrons des orbitales d repoussent les électrons du ligand (les deux sont chargés négativement). Par conséquent, les orbitales d plus proches du ligand ont une énergie plus élevée que les autres orbitales d. Cela se traduit par la division des orbitales d en orbitales d à haute énergie et en orbitales d à basse énergie, en fonction de l'énergie.
Certains facteurs affectant cette division comprennent la nature de l'ion métallique, l'état d'oxydation de l'ion métallique, la disposition des ligands autour de l'ion métallique central et la nature des ligands. Après la division de ces orbitales d en fonction de l'énergie, la différence entre les orbitales d à haute et basse énergie est connue sous le nom de paramètre de division cristallin (∆oct pour les complexes octaédriques).
Figure 02: Motif de fractionnement dans les complexes octaédriques
Modèle de fractionnement
Puisqu'il y a cinq orbitales d, la division se produit dans un rapport de 2:3. Dans les complexes octaédriques, deux orbitales sont au niveau d'énergie élevé (appelées collectivement eg) et trois orbitales sont au niveau d'énergie inférieur (appelées collectivement t2g). Dans les complexes tétraédriques, c'est le contraire qui se produit; trois orbitales sont dans le niveau d'énergie supérieur et deux dans le niveau d'énergie inférieur.
Quelle est la différence entre VBT et CFT ?
VBT contre CFT |
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| Le terme VBT signifie théorie des liaisons de valence. | Le terme CFT signifie théorie des champs cristallins. |
| Théorie | |
| VBT est une théorie qui explique la formation d'une liaison covalente via l'hybridation d'orbitales atomiques. | CFT est un modèle conçu pour expliquer la rupture des dégénérescences des orbitales d'électrons en raison du champ électrique statique produit par un anion ou des anions environnants |
| Explication | |
| VBT explique le mélange des orbitales. | CFT explique la division des orbitales. |
Résumé – VBT vs CFT
Le terme VBT signifie théorie des liaisons de valence. Le terme CFT signifie théorie des champs cristallins. le différence clé entre VBT et CFT est que VBT explique le mélange des orbitales tandis que CFT explique la division des orbitales.
