配位場穩定能英文解釋翻譯、配位場穩定能的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ligand field stabilization energy(LFSE)

分詞翻譯：

配位場的英語翻譯：

【化】 ligand field

穩定的英語翻譯：

level off; stabilize
【醫】 stabilization
【經】 stability; stabilization

能的英語翻譯：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【醫】 energy

專業解析

配位場穩定能（Ligand Field Stabilization Energy, LFSE）是配位化學中的核心概念，指中心金屬離子在配位場作用下，其d軌道發生能級分裂後，電子占據分裂軌道時體系總能量相較于球形場（未分裂）的降低值。該能量增益反映了配合物的額外穩定性，直接影響其幾何構型、磁性及反應性。

一、理論背景

d軌道分裂
在八面體場中，中心金屬的5個簡并d軌道分裂為能量較低的$t_{2g}$軌道（dxy, dyz, dzx）和能量較高的$e_g$軌道（dz², dx²-y²），分裂能為$Delta_o$。

公式表達：

$$ Delta_o = 10Dq $$
LFSE計算
LFSE取決于電子占據$t_{2g}$（每電子貢獻$-0.4Delta_o$）和$e_g$軌道（每電子貢獻$+0.6Delta_o$）。例如：
- d³構型（如Cr³⁺）：3個電子均位于$t_{2g}$，LFSE = $3 times (-0.4Delta_o) = -1.2Delta_o$。
- d⁸構型（如Ni²⁺）：6個電子在$t_{2g}$，2個在$e_g$，LFSE = $6 times (-0.4Delta_o) + 2 times (0.6Delta_o) = -1.2Delta_o$。

二、影響LFSE的關鍵因素

因素	作用機制
金屬離子氧化态	高價離子（如Co³⁺）的$Delta_o$大于低價（如Co²⁺），LFSE更高。
配體場強度	強場配體（CN⁻, CO）導緻$Delta_o$增大，LFSE顯著提升。
幾何構型	四面體場的LFSE僅為八面體的4/9，故八面體配合物更穩定。

三、實驗驗證與應用

離子水合能偏差
Ca²⁺（d⁰）、Mn²⁺（d⁵高自旋）、Zn²⁺（d¹⁰）的LFSE=0，其水合能符合線性趨勢；而d³（Cr³⁺）、d⁸（Ni²⁺）因高LFSE，水合能顯著偏離。

Jahn-Teller畸變
d⁹（Cu²⁺）因$e_g$軌道不等性占據，LFSE不足以穩定對稱結構，發生八面體畸變。

四、權威參考文獻

經典教材
- Cotton, F. A., & Wilkinson, G. (1988). Advanced Inorganic Chemistry（第5版）, Wiley. （第6章詳述LFSE計算）
- Huheey, J. E. (1993). Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, HarperCollins. （第11章讨論LFSE與配合物穩定性）
學術綜述
- Figgis, B. N., & Hitchman, M. A. (2000). Ligand Field Theory and Its Applications, Wiley-VCH. （系統分析LFSE的熱力學影響）

八面體場LFSE值速查表

d電子數	高自旋LFSE	低自旋LFSE	典型離子
d¹	$-0.4Delta_o$	$-0.4Delta_o$	Ti³⁺
d²	$-0.8Delta_o$	$-0.8Delta_o$	V³⁺
d³	$-1.2Delta_o$	$-1.2Delta_o$	Cr³⁺
d⁴	$-0.6Delta_o$	$-1.6Delta_o$	Mn³⁺, Cr²⁺
d⁵	$0$	$-2.0Delta_o$	Fe³⁺, Mn²⁺
d⁶	$-0.4Delta_o$	$-2.4Delta_o$	Fe²⁺, Co³⁺
d⁷	$-0.8Delta_o$	$-1.8Delta_o$	Co²⁺
d⁸	$-1.2Delta_o$	$-1.2Delta_o$	Ni²⁺
d⁹	$-0.6Delta_o$	$-0.6Delta_o$	Cu²⁺
d¹⁰	$0$	$0$	Zn²⁺

注：LFSE單位為$Delta_o$（分裂能），負值表示穩定化作用。數據綜合自配位場理論模型。

網絡擴展解釋

配位場穩定能（Ligand Field Stabilization Energy, LFSE）是配位場理論中的核心概念，用于描述過渡金屬配合物中d軌道電子因配位體作用産生的能量變化，從而影響配合物的穩定性。以下從定義、計算方法和影響因素三方面詳細解釋：

一、定義與物理意義

配位場穩定能指金屬離子（如過渡金屬）在配位場中，其d軌道電子因非對稱分布産生的額外穩定化能量。當配位體（如H₂O、NH₃）圍繞中心金屬離子形成特定對稱性場（如八面體、四面體）時，原本簡并的d軌道會發生能級分裂。電子優先填充低能級軌道，體系總能量降低，這部分能量降低的絕對值即為LFSE。

二、計算方法

能級分裂與電子填充
- 以八面體場為例，d軌道分裂為低能級的t₂g軌道（3個）和高能級的eₓ軌道（2個），分裂能Δₒ=10Dq。
- 電子優先填充t₂g軌道，每個電子貢獻0.4Δₒ的穩定能；eₓ軌道電子則貢獻-0.6Δₒ（因能級升高導緻不穩定）。
公式表達
LFSE計算公式為：
$$ text{LFSE} = sum (n_{text{t2g}} times 0.4Deltao) + sum (n{text{eg}} times (-0.6Delta_o)) $$
其中，n為對應軌道中的電子數。例如，八面體場中d⁴組态（高自旋）的LFSE為：
t₂g³eₓ¹ → 3×0.4Δₒ + 1×(-0.6Δₒ) = 0.6Δₒ。

三、影響因素

配位場對稱性
不同幾何構型（如四面體、平面四邊形）的能級分裂模式不同。例如，四面體場的分裂能Δₜ約為4/9Δₒ，且軌道能級順序與八面體場相反。
電子組态與自旋狀态
- d電子數不同直接影響軌道填充方式，如d³組态在弱場（高自旋）和強場（低自旋）下的LFSE差異顯著。
- 強場配體（如CN⁻）導緻低自旋态，電子更多填充低能軌道，LFSE較高。
配體場強
配體場強越強（Δ越大），LFSE絕對值越大，配合物越穩定。例如，[Fe(CN)₆]³⁻（強場）比[FeF₆]³⁻（弱場）更穩定。

四、應用領域

LFSE可用于解釋配合物的熱力學穩定性（如晶格能）、立體構型選擇（如八面體vs四面體）及反應動力學性質。例如，晶體場穩定化能差異可預測某些金屬離子在礦物中的優先占位現象。

提示：若需具體構型的LFSE數值表（如d¹-d¹⁰在不同場中的值），可參考《化學通報》1990年文獻。