6-3-5晶体场稳定化能(CFSE)

1.定义:当d电子从未分裂的球形场d轨道Es能级进入分裂的d轨道所产生的总能量下降值, 称为晶体场稳定化能(CFSE)。

2CFSE的计算

1)八面体场的CFSE          

 

    t2g轨道上每进入1个电子,则能量下降4Dqeg轨道上每进入1个电子,则能量上升6Dq

  例,d6组态金属离子,在弱八面体场中, 电子排布为(t2g)4(eg)2

 

┼ ┼ eg

╫ ┼ ┼ t2g

CFSE=4´(-4Dq)+2´6Dq=-4Dq

 

  而在强八面体场中, d电子排布为低自旋(t2g)6(eg)0

 

─ ─ eg

╫ ╫ ╫ t2g

CFSE=6´(-4Dq)+2P=-24Dq+2P

 

   低自旋时,要注意成对能P

八面体场CFSE(Dq)

弱场(高自旋

CFSE 

 强场(低自旋)  

 CFSE

d (t2g)1

  -4   

(t2g)1  -4
d2 (t2g)2     -8  (t2g)2     -8
d3 (t2g)3    -12    (t2g)3    -12
d4 (t2g)3(eg)   -6   (t2g)4   -16+P
d5 (t2g)3(eg)2     0      (t2g)5   -20+2P
d6   (t2g)4(eg) -4       (t2g)6    -24+2P
d7   (t2g)5(eg)2     -8    (t2g)6(eg)1  -18+P
d8   (t2g)6(eg)  -12   (t2g)6(eg)2    -12
d9  (t2g)6(eg)3  -6      (t2g)6(eg)3   -6
d10 (t2g)6(eg)4     0        (t2g)6(eg)    0

    对于d4d7组态八面体场配合物,要注意强场、弱场中CFSE的区别,强场要考虑成对能。

(2)CFSE解释第一过渡系二价金属离子水合热的双峰曲线(略) 

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