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本文拟结合具体实例,介绍八面体场的晶体场稳定化能(CFSE)计算中电子成对能(P)处理的基本原
则,供参考.
1. 晶体场稳定化能(CFSE)
在配位体产生的八面体晶体场作用下,中心离子最外层d轨道的能级将分裂,d电子也将重新填充;分裂前
后最外层d电子能量的降低值,常被称为晶体场稳定化能(或CFSE).
2. 分裂能(Δ0)与电子成对能(P)
2.1 分裂能(Δ0)
在八面体晶体场作用下,中心离子最外层d轨道通常分裂为t2g与eg两组能级轨道,参见如下图1所示.
图1.八面体场的中心离子最外层d轨道能级分裂示意图
则: (1)
式(1)中“” 分别代表分裂后最外层d轨道的高、低能级;“”代表八面体晶体场的分裂
能.
备注:不同配离子的Δ0值不同.
依据能量守恒定律[1],可得:
2.2 电子成对能(P)
克服中心离子最外层d轨道电子成对而需消耗的能量,常被称为电子成对能(P) .
CFSE中电子成对能的多少,通常由分裂前后最外层d轨道中电子对数的差值决定.
八面体场中CFSE的计算参见如下表1所示.
表1. 八面体场中配离子晶体场稳定化能的计算
3. 结论
⑴CFSE中电子成对能的多少,通常由分裂前后最外层d轨道中电子对数的差值决定;
⑵ 不同配离子的Δ0数值不相等.
参考文献
[1]天津大学无机化学教研室编. 无机化学(第五版).北京:高等教育出版社,2018,6:209.
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