[科普中國(guó)]-晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能

若d軌道不是處在全滿(mǎn)或全空時(shí)，d電子分裂軌道后的總能量低于分裂前軌道的總能量。這個(gè)總能量的降低值，稱(chēng)為晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能。此能量越大，配合物越穩(wěn)定。

簡(jiǎn)介若d軌道不是處在全滿(mǎn)或全空時(shí)，d電子分裂軌道后的總能量低于分裂前軌道的總能量。這個(gè)總能量的降低值，稱(chēng)為晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能。此能量越大，配合物越穩(wěn)定。

在形成配合物時(shí)，當(dāng)在能量較低的de軌道中填上3個(gè)電子后，第4個(gè)電子是填在de軌道中成對(duì)呢，還是填在dy軌道中呢？這要看成對(duì)能（P）與分裂能（D）的相對(duì)大小。通常在強(qiáng)場(chǎng)中P D則填充在dy軌道（單電子）。

性質(zhì)： 配位化合物中的電子進(jìn)入分裂后的d軌道比未分裂前所降低的能量。其值一般由光譜測(cè)定或點(diǎn)電荷模型近似計(jì)算。利用穩(wěn)定化能可進(jìn)一步討論配位化合物的熱力學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等性質(zhì)。

對(duì)于6配位八面體場(chǎng)來(lái)說(shuō)，CFSE=

定義中心原子d 軌道在八面體場(chǎng)中分裂為兩組（dy和de)，根據(jù)晶體場(chǎng)理論，可以計(jì)算出分裂后的dy和 de軌道的相對(duì)能量。在八面體配合物中，中心原子5 個(gè) d 軌道在球形負(fù)電場(chǎng)作用下能量均升高，升高后的平均能量作為計(jì)算相對(duì)能量的比較標(biāo)準(zhǔn)，在八面體場(chǎng)中d 軌道分裂前后的總能量保持不變，即正八面體場(chǎng)中d 軌道能級(jí)分裂的結(jié)果是：dy能級(jí)中每個(gè)軌道的能量上升0. 64。而de能級(jí)中每個(gè)軌道的能量下降0 .4 。由于d 電子優(yōu)先進(jìn)入能量較低的de軌道，使電子進(jìn)入分裂后的軌道比處于未分裂d 軌道（在球形場(chǎng)中）時(shí)的總能量有所降低。系統(tǒng)所降低的總能量，稱(chēng)為晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能（用符號(hào)CFSE? 表示）。2

CFSE與配合物穩(wěn)定性CFSE的絕對(duì)值愈大，表示系統(tǒng)能量降低得愈多，配合物就愈穩(wěn)定。在晶體場(chǎng)理論中，配合物的穩(wěn)定性，主要是因?yàn)橹行脑优c配體之間靠異性電荷吸引使配合物的總體能量降低而形成的。晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能體現(xiàn)了形成配合物后系統(tǒng)能量比未分裂時(shí)系統(tǒng)能量下降的情況，使配合物更趨于穩(wěn)定。2

影響因素晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能與中心原子的d 電子數(shù)目有關(guān)，也與配體所形成的晶體場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，此外還與配合物的空間構(gòu)型有關(guān)。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學(xué)