結晶場論英文解釋翻譯、結晶場論的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 crystal field theory

crystal; crystallization; crystallize
【化】 crystallization
【醫】 Crys.; crystal; crystallization

field theory

結晶場理論（Crystal Field Theory, CFT）是配位化學和固體物理中描述過渡金屬離子在晶體或配體環境中電子能級分裂的理論模型。該理論将配體視為點電荷或點偶極子，通過靜電相互作用影響中心金屬離子的d（或f）軌道能量，導緻軌道簡并解除和能級分裂。

核心概念與機制：

靜電模型基礎
理論假設配體為帶負電的點電荷，與中心金屬陽離子産生純靜電排斥作用。這種排斥作用的大小取決于金屬d軌道電子雲的空間取向。例如，在八面體場中，dₓ²₋ᵧ²和d_z²軌道（e_g組）直接指向配體，能量升高較多；而dₓᵧ、dₓ_z、dᵧ_z軌道（t₂g組）則位于配體之間，能量升高較少，導緻能級分裂為兩組（圖1）。
分裂能（Δ）與光譜化學序列
軌道分裂程度用分裂能Δ量化，其大小取決于配體場強度。配體按場強排序形成光譜化學序列：I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < H₂O < NH₃ < en < NO₂⁻ < CN⁻。強場配體導緻高Δ值，可能形成低自旋配合物；弱場配體則對應低Δ值和高自旋态。
晶體場穩定化能（CFSE）
電子優先占據低能級軌道産生的能量降低值稱為CFSE。計算公式為：

$$ text{CFSE} = left( -frac{2}{5} x + frac{3}{5} y right) Delta $$

其中x、y分别為t₂g和e_g軌道電子數。CFSE可解釋配合物的穩定性差異，如[Co(NH₃)₆]³⁺的穩定性高于[CoF₆]³⁻。

應用與局限性：

權威參考文獻：

Cotton, F. A., & Wilkinson, G. (1988). Advanced Inorganic Chemistry (5th ed.). Wiley.
Ballhausen, C. J. (1962). Introduction to Ligand Field Theory. McGraw-Hill.
Lever, A. B. P. (1984). Inorganic Electronic Spectroscopy (2nd ed.). Elsevier.

圖示說明：

圖1：八面體場中d軌道分裂示意圖（e_g能量高于t₂g）

圖2：四面體場分裂（與八面體場相反，e軌道低于t₂軌道）

該理論為理解過渡金屬配合物的物理化學性質提供了基礎框架，後續發展的配體場理論（LFT）進一步融合了分子軌道理論的共價作用描述。

結晶場論（Crystal Field Theory, CFT）是配位化學中的重要理論，主要用于解釋過渡金屬配合物的電子結構及其物理化學性質。以下是綜合多來源的詳細解釋：

靜電作用模型
結晶場論認為，中心金屬離子與配體之間的相互作用是純靜電的。配體被視為點電荷或偶極子，在金屬離子周圍形成靜電場（即“結晶場”或“配位場”），導緻金屬d軌道能級分裂。
d軌道能級分裂
在八面體場中，5個簡并d軌道分裂為兩組：能量較低的$t_{2g}$軌道（3個）和能量較高的$e_g$軌道（2個）。分裂能（$Delta_o$）的大小取決于配體場強度。例如，強場配體（如CN⁻）會導緻更大的$Delta_o$，影響電子填充方式（高自旋或低自旋）。

配合物性質分析
- 顔色：d-d電子躍遷吸收特定波長可見光，産生顔色（如[Ti(H₂O)₆]³⁺的紫色）。
- 磁性：通過電子自旋狀态判斷順磁性或反磁性（如高自旋Fe²⁺有4個未成對電子）。
- 立體構型：Jahn-Teller畸變可通過d軌道電子排布不對稱性解釋。

晶體場理論由貝特（Hans Bethe）和範扶累克（John H. Van Vleck）于1929-1935年提出，後與分子軌道理論結合發展為配位場理論，彌補了共價作用的缺失。現代應用中，該理論在材料設計、光譜分析等領域仍具重要價值。

如需進一步了解數學公式（如晶體場穩定化能計算），可參考晶體場分裂能表達式：
$$ text{CFSE} = sum n_i cdot E_i $$
其中$n_i$為各軌道電子數，$E_i$為軌道能量。