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西楼满风

木虫 (正式写手)

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[求助] Fe(OH)2和Mn(OH)2为白色，为何Fe(OH)3和MnO(OH)2颜色加深？已有5人参与

老师给的作业题，觉得此题有毛病的也请讲讲你的理由，先谢过了。

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1楼2014-06-07 16:12:31

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aylizheng

木虫 (正式写手)

萤火虫

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注意晶体场理论本来是在晶体中诞生的。根据密堆积原理，金属离子填充在阴离子形成的多面体空隙，这个多面体空隙对金属阳离子而言就形成了一个晶体场。
晶体场理论：
一、M和L作用的本质
M和L之间作用：M和L之间的作用是一种静电作用。MLn的稳定性既受到M和L之间静电作用的影响，又受到晶体场稳定化能的影响。
二、晶体场稳定化能
2.d轨道在晶体场作用下发生分裂，d轨道的电子重新填充，引起了能量相对没有分裂之间的变化，这个能量叫做晶体场稳定化能。
影响稳定化能的因素：当L以一定的几何形式向中心原子进行靠近时，和L轨道距离较近的的轨道受到排斥能量升高（也就是在杂化轨道中可能参与杂化的d轨道能量升高）；距离比较远（不参加杂化的d轨道）能量相对与平均水平而言降低。
①：晶体场的几何方式：把八面体场作为Δo=10Dq（dx2-y2，dz2；升高），则四面体场为4Δo/9（dxy，dxz，dyz升高）；正方形场为根号3Δo。
②：晶体场一定时，受到M和L之间的作用有关，M和L之间的“键能越大”分裂能越大。M和L之间的键能的大小可以用软硬酸碱理论来进行解释：当硬酸和硬碱进行作用时，M的电荷越高，半径越小，L的半径越小作用越强；另外当M内的d'轨道上填充有孤电子对时，配位原子的孤电子对越多，会削弱M和L之间的成键作用。如果当M属于化合价低，d轨道主量子数比较高的情形，我们应用软亲软的规则来理解。注意光谱学序列也因为中心原子的不同会发生变化。其次是反馈π键的形式增加分裂能。
对于第5，第六周期的d区元素，d轨道半径变大，容易变形，成键能力增强，分裂能越大，往往容易采用低自旋。
③颜色的问题：d跃迁的频率与分裂能的差别有关系；跃迁的颜色深浅，即吸光系数和电子跃迁的频率有关。跃迁的选律;ΔL=±1；但是d-d跃迁不是，因此d-d跃迁的概率一般都比较小，吸光系数不大；其次当晶体场有对称性中心时跃迁的概率进一步降低，颜色变浅。
三、晶体场理论和价键理论的矛盾
1.价键理论认为轨道之间接触越近，轨道重叠越大，电子在轨道中填充引起能量降低。而晶体场理论认为轨道接触越近排斥作用越强，能量升高。
2.实际上d轨道和L的轨道靠近时生成成键轨道，填充如配位体的电子对引起能量降低，这就是价键理论的结果。形成的反键轨道含的d轨道成份比较多，d轨道的电子要在这个上面填充，因此能量升高。因此晶体场理论和价键理论描述的是不同电子的情况，因此不矛盾。