什么是晶体场理论(the Crystal Field Theory)？

晶体场理论描述了过渡金属化合物原子间的电活动，着重于这些化合物中原子间的电活动，解释了过渡金属化合物的能量性质，包括颜色、结构和磁场这些化合物是相互结合的，晶体场理论不能用来描述这些键。这一理论本身并不完整，为了整合对原子间键合的理解，该理论与配体场理论相结合。晶体场理论由物理学家约翰·哈斯布鲁克提出20世纪30年代，物理学家约翰·哈斯布鲁克和汉斯·布莱克发展了晶体场理论。这两位科学家同时发展了他们的理论，尽管与配体场理论是分开的。在这两种理论发展之后不久，其他科学家把这两种理论的原理结合起来，它们都是在现代配位场理论下研究的。这两种理论的结合创造了一个方程组，可以更好地描述某些类型化合物的能量场和分子键。过渡金属化合物可以用晶体场理论进行部分描述。这些化合物由非金属原子包围的一种特殊金属的原子，在本文中称为配体。这些不同原子的电子相互作用的方式可以用晶体场理论来描述。由这些电子相互作用产生的键也可以用配位场理论来描述。术语"晶体场"，在晶体场理论中，来自一组配体产生的电场，这些原子产生一个稳定的能量场，过渡金属被困在其中这些场可能有各种不同的几何形状。许多过渡金属化合物都有立方体形状的场，因为这种场特别稳定，能抵抗不在系统中的原子的影响，使过渡金属化合物保持更稳定。其中之一就是晶体场理论特别擅长描述过渡金属化合物的着色。作为一种相对稳定的结构，一种特殊类型化合物中的电子在一定范围内向原子核或从原子核处移动。这个范围决定了物质的颜色，因为它吸收了与电子激发时移动的距离相对应的某些波长的光。被吸收的波长在这个范围内是看不见的相反，在色轮上看到的相反的颜色被反射回来，使物质具有可见的颜色。