ligandveldtheorie

Ligandveldtheorie (LFT) is een benadering in de coördinatiechemie die de elektronische structuur van een complex beschrijft door de interacties tussen een centraal metaalion en de liganden via een molecuulorbitaanalyse te modelleren. In tegenstelling tot de puur elektrostatische kristalveldtheorie houdt LFT covalente interactie tussen metaal en liganden in rekening, waardoor bonding- en antibonding-sets ontstaan uit de combinatie van metalische d-orbitale met ligandorbitalen. Hierdoor kunnen zowel σ-donor- als π-backbonding worden beschreven en wordt de energieverdeling van de d-orbitalen moleculair bepaald.

Bij veel overgangsmetaalcomplexen is de geometrie octaëdrisch, waarbij de d-orbitalen van het metaal splitsen in een energetisch lage groep en een hogere groep, afhankelijk van de liganden en hun sterkte. Bij tetraëdrische velden verloopt de splitting anders en is de volgorde en grootte van de splitsing verschillend. De mate van splitting hangt af van het liganduurlijke veld en covalente interacties, en wordt vaak weergegeven met behulp van de spectrochemische reeks die aangeeft welke liganden sterk of zwak field geven.

Ligandveldtheorie bouwt voort op kristalveldtheorie door covalente bijdragen op te nemen en wordt vaak vergeleken met en begrepen als een MO-interpretatie van CFT. Toepassingen zijn onder meer het verklaren van de kleur en magnetische eigenschappen van overgangscomplexen, hun reactiviteit en stabiliteit, en het analyseren van elektronische overgangsanisotopen met behulp van diagrammen en spectrale data. Hoewel LFT een krachtige benadering biedt, heeft het beperkingen bij sterk covalente systemen en wordt het vaak aangevuld met volledige moleculaire orbitalen- of DFT-benaderingen.