轨道能量,轨道重叠和CeF2和CeCl2之间的反直觉关系
Jacob A Branson1,2, Patrick W Smith2, Dumitru-Claudiu Sergentu3,4
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley, Berkeley, California 94720, United States.
在化合物 (Ce) 中的共价混合在CeF62-中比CeCl62-少. 这是由于能量差距,而不仅仅是轨道重叠,影响了f元素系统的结合.
科学领域:
- 无机化学
- 固态化学
- 计算化学
背景情况:
- 与 (III) 相比, (IV) 化合物具有增强的4f轨道共价混合.
- 了解4f共价对于描述f元素系统中的结合至关重要.
研究的目的:
- 在六化物 (CeF62-) 和六化物 (CeCl62-) 中研究和比较4f轨道共价.
- 阐明控制共价混合中观察到的差异的因素.
主要方法:
- 射线光谱学
- 对磁性敏感性的测量
- 理论计算方法
主要成果:
- 与CeCl62-中的Ce4f和Cl3p轨道相比,Ce4f和F2p轨道之间的共价混合量约为25%.
- 尽管共价性较低,但CeF62-与F2p的轨道重叠比CeCl62-与Cl3p的轨道重叠更大.
- 在CeF62-中减少的共价归因于Ce4f和F2p轨道之间的巨大能量差距,抵消了轨道重叠.
结论:
- 在f元素系统中的结合是由原子轨道重叠和能量匹配的组合决定的.
- CeF62-是最有离子性的 (IV) 化合物之一,原因是对共价的能量差异效应.
- 准确的粘合描述需要考虑f元素系统中的重叠和能量考虑因素.
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