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晶体场分裂能的大小与配位化合物的几何构型、配位体电场强度和中心原子(离子)电荷及周期位置有关。分裂能和电子成对能决定配位化合物。
将一个孤立的过渡金属离子放到正八面体配位的晶体中时，五个d轨道都受到配位体负电荷的排斥，轨道的总能级提高。
由于在正八面体配位场中配位体质点处于直角坐标的三个垂直轴的方向，故dr轨道电子云的瓣指向配位体，使两个dr轨道电子的被排斥力比de轨道电子的被排斥力大，dr轨道电子的能级要比dε轨道电子的能级升高得更多，dr轨道电子能级与dε轨道电子能级间的能量差。
扩展资料：
晶体场理论只能适用于离子晶体矿物，如硅酸盐、氧化物等。
在负电荷的晶体场中，过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强度（周围配位体的类型）和电场的配位性（配位体的对称性）。
中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用。中心原子是带正电的点电荷，配体（或配位原子）是带负电的点电荷。它们之间的作用犹如离子晶体中正、负离子之间的离子键，是纯粹的静电吸引和排斥，并不形成共价键。
中心原子的5 个能量相同的d 轨道在周围配体所形成的负电场的作用下，能级发生分裂。有些d 轨道能量升高，有些d轨道能量则降低。
由于d 轨道能级的分聚，中心原子d 轨道上的电子将重新排布，优先占据能量较低的轨道，使系统的总能里有所降低，配合物更稳定。
参考资料来源：百度百科——晶体场理论
参考资料来源：百度百科——晶体场分裂能
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1．晶体场对称性的影响
根据晶体场理论可以计算分裂后各组d 轨道的相对能量。前已指出假如一个中心离子处于球形对称的负电场中，它的d 轨道能量会有所升高，但并不发生分裂，设其能量为E。量子力学指出，不管晶体场的对称性如何，受外电场影响的d 轨道的平均能量保持不变。现选择球形对称中d 轨道的能量E＝0，则在非球形对称性的晶体场中各d 轨道总能量的变化也为零。因此对于一个八面体场，以Δ(下标o代表八面体octahedral)或10Dq表示八面体场的分裂能。有下列关系。
E－E＝Δ 2E＋3E＝0
令Δ＝10Dq，解上述联立方程，即得：
E＝Δ＝6Dq E＝Δ＝-4Dq
可见在八面体场中，d 轨道能级分裂结果与球形场中简并d 轨道能级E相比较，d轨道能量上升了6Dq，d轨道能量下降了4Dq。
在四面体场中，以Δ（下标t代表四面体 tetrahedral）表示四面体场的分裂能，
Δ＝Δ，因为d 轨道受配体的排斥作用较八面体小，其d 轨道能量间的关系为：
E－E＝Δ＝Δ＝×10Dq＝4.45Dq
3E＋2E＝0
解上述联立方程，即得：
E＝-2.67Dq E＝1.78Dq
现将八面体场、四面体场、平面四方形场中d 轨道能级分裂的相对数值（以Dq作单位）列在表7-5中，它们的相对关系见图7-9。
仅从配合物的几何构型看，分裂能Δ大小的顺序为：平面正方形＞八面体＞四面体
必须指出，这些能级图严格地讲只能用于1个d 电子的情况，多于1个d 电子的体系，因电子之间相互作用变得复杂，有时能级甚至颠倒。此外，更重要的是分裂能Δ仅占组成配合物的总结合能的一小部分（5％～10％）。例如[Ti(HO)]的Δ约为251.04kJ·mol，而Ti的水合能约为4184 kJ·mol。但是Δ的意义是很大的，它是晶体场的核心。
2．配体和中心离子的影响
分裂能的大小除与晶体场对称性有关外，还和配体和中心离子的性质有关，有下列规律：
（1）对同一中心离子，Δ值随配体不同而变化，大致按下列顺序增加：
I＜Br(0.76)＜Cl(0.80)＜-CN＜F(0.9)～尿素＜OH～--N=O(亚硝酸根) ～HCOO
＜CO(0.98)＜HO(1.00)＜-CS＜EDTA＜吡啶(1.25) ～NH＜en(1.28)＜SO
＜联吡啶～邻二氮菲(1.34)＜-O(硝基)＜CN(1.5～3.0) ～CO
配位体下面划线的表示配位原子。括号内的数字是以HO的Δ＝1.00时的相对值。这个顺序称“光谱化学序”(spectro-chemical series)，即配体场强度的顺序。它是从光谱实验中总结得到的。通常将Δ值大的配体如CN离子等称强场配体，而Δ值小的配体如I、Br离子等称弱场配体。从光谱化学序可粗略地看出，按配位原子来说Δ值的大小为：卤素＜氧＜氮＜碳。
下面列出某些配合物的晶体场分裂能Δ值，从中可看出配体场强弱的规律，见表7-6。
（2）对于相同的配体，同一金属原子高价离子的Δ值比低价离子大。如[Fe(HO)]和[Fe(HO)]的Δ值分别为13700cm 和10400cm。
（3）在配位体和金属离子的氧化值相同时，Δ值按下列顺序增加：第一过渡系＜第二过渡系＜第三过渡系。如Co、Rh、Ir的乙二胺配离子的Δ值分别为23300cm、34400cm、和41200cm。
由此可见Δ和Dq的值在不同的配合物中是不同的。分裂能Δ的值从实验测得，一般情况下其范围在10000～40000cm之间，处于可见和近紫外光区。
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1．晶体场对称性的影响
根据
可以计算分裂后各组d 轨道的相对能量。前已指出假如一个中心离子处于球形对称的负电场中，它的d 轨道能量会有所升高，但并不发生分裂，设其能量为E。
指出，不管晶体场的对称性如何，受外电场影响的d 轨道的平均能量保持不变。现选择球形对称中d 轨道的能量E＝0，则在非球形对称性的晶体场中各d 轨道总能量的变化也为零。因此对于一个八面体场，以Δ(下标o代表八面体octahedral)或10Dq表示八面体场的分裂能。有下列关系。
E－E＝Δ 2E＋3E＝0
令Δ＝10Dq，解上述
，即得：
E＝Δ＝6Dq E＝Δ＝-4Dq
可见在八面体场中，d 轨道能级分裂结果与球形场中简并d 轨道能级E相比较，d轨道能量上升了6Dq，d轨道能量下降了4Dq。
在四面体场中，以Δ（下标t代表四面体 tetrahedral）表示四面体场的分裂能，
Δ＝Δ，因为d 轨道受配体的排斥作用较八面体小，其d 轨道能量间的关系为：
E－E＝Δ＝Δ＝×10Dq＝4.45Dq
3E＋2E＝0
解上述
，即得：
E＝-2.67Dq E＝1.78Dq
现将八面体场、四面体场、平面四方形场中d 轨道能级分裂的相对数值（以Dq作单位）列在表7-5中，它们的相对关系见图7-9。
仅从
的几何构型看，分裂能Δ大小的顺序为：平面正方形＞八面体＞四面体
必须指出，这些能级图严格地讲只能用于1个d 电子的情况，多于1个d 电子的体系，因电子之间相互作用变得复杂，有时能级甚至颠倒。此外，更重要的是分裂能Δ仅占组成
的总结合能的一小部分（5％～10％）。例如[Ti(HO)]的Δ约为251.04kJ·mol，而Ti的水合能约为4184 kJ·mol。但是Δ的意义是很大的，它是晶体场的核心。
2．配体和中心离子的影响
分裂能的大小除与晶体场对称性有关外，还和配体和中心离子的性质有关，有下列规律：
（1）对同一中心离子，Δ值随配体不同而变化，大致按下列顺序增加：
I＜Br(0.76)＜Cl(0.80)＜-CN＜F(0.9)～尿素＜OH～--N=O(
根) ～HCOO
＜CO(0.98)＜HO(1.00)＜-CS＜EDTA＜吡啶(1.25) ～NH＜en(1.28)＜SO
＜联吡啶～
(1.34)＜-O(硝基)＜CN(1.5～3.0) ～CO
配位体下面划线的表示
。括号内的数字是以HO的Δ＝1.00时的相对值。这个顺序称“光谱化学序”(spectro-chemical series)，即配体场强度的顺序。它是从光谱实验中总结得到的。通常将Δ值大的配体如CN离子等称强场配体，而Δ值小的配体如I、Br离子等称弱场配体。从光谱化学序可粗略地看出，按
来说Δ值的大小为：
＜氧＜氮＜碳。
下面列出某些
的
能Δ值，从中可看出配体场强弱的规律，见表7-6。
（2）对于相同的配体，同一金属原子高价离子的Δ值比低价离子大。如[Fe(HO)]和[Fe(HO)]的Δ值分别为13700cm 和10400cm。
（3）在配位体和
的氧化值相同时，Δ值按下列顺序增加：第一过渡系＜第二过渡系＜第三过渡系。如Co、Rh、Ir的乙二胺配离子的Δ值分别为23300cm、34400cm、和41200cm。
由此可见Δ和Dq的值在不同的配合物中是不同的。分裂能Δ的值从实验测得，一般情况下其范围在10000～40000cm之间，处于可见和近紫外光区。
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1．晶体场对称性的影响
根据晶体场理论可以计算分裂后各组d 轨道的相对能量。前已指出假如一个中心离子处于球形对称的负电场中，它的d 轨道能量会有所升高，但并不发生分裂，设其能量为E。量子力学指出，不管晶体场的对称性如何，受外电场影响的d 轨道的平均能量保持不变。现选择球形对称中d 轨道的能量E＝0，则在非球形对称性的晶体场中各d 轨道总能量的变化也为零。因此对于一个八面体场，以Δ(下标o代表八面体octahedral)或10Dq表示八面体场的分裂能。有下列关系。
E－E＝Δ 2E＋3E＝0
令Δ＝10Dq，解上述联立方程，即得：
E＝Δ＝6Dq E＝Δ＝-4Dq
可见在八面体场中，d 轨道能级分裂结果与球形场中简并d 轨道能级E相比较，d轨道能量上升了6Dq，d轨道能量下降了4Dq。
在四面体场中，以Δ（下标t代表四面体 tetrahedral）表示四面体场的分裂能，
Δ＝Δ，因为d 轨道受配体的排斥作用较八面体小，其d 轨道能量间的关系为：
E－E＝Δ＝Δ＝×10Dq＝4.45Dq
3E＋2E＝0
解上述联立方程，即得：
E＝-2.67Dq E＝1.78Dq
现将八面体场、四面体场、平面四方形场中d 轨道能级分裂的相对数值（以Dq作单位）列在表7-5中，它们的相对关系见图7-9。
仅从配合物的几何构型看，分裂能Δ大小的顺序为：平面正方形＞八面体＞四面体
必须指出，这些能级图严格地讲只能用于1个d 电子的情况，多于1个d 电子的体系，因电子之间相互作用变得复杂，有时能级甚至颠倒。此外，更重要的是分裂能Δ仅占组成配合物的总结合能的一小部分（5％～10％）。例如[Ti(HO)]的Δ约为251.04kJ·mol，而Ti的水合能约为4184 kJ·mol。但是Δ的意义是很大的，它是晶体场的核心。
2．配体和中心离子的影响
分裂能的大小除与晶体场对称性有关外，还和配体和中心离子的性质有关，有下列规律：
（1）对同一中心离子，Δ值随配体不同而变化，大致按下列顺序增加：
I＜Br(0.76)＜Cl(0.80)＜-CN＜F(0.9)～尿素＜OH～--N=O(亚硝酸根) ～HCOO
＜CO(0.98)＜HO(1.00)＜-CS＜EDTA＜吡啶(1.25) ～NH＜en(1.28)＜SO
＜联吡啶～邻二氮菲(1.34)＜-O(硝基)＜CN(1.5～3.0) ～CO
配位体下面划线的表示配位原子。括号内的数字是以HO的Δ＝1.00时的相对值。这个顺序称“光谱化学序”(spectro-chemical series)，即配体场强度的顺序。它是从光谱实验中总结得到的。通常将Δ值大的配体如CN离子等称强场配体，而Δ值小的配体如I、Br离子等称弱场配体。从光谱化学序可粗略地看出，按配位原子来说Δ值的大小为：卤素＜氧＜氮＜碳。
下面列出某些配合物的晶体场分裂能Δ值，从中可看出配体场强弱的规律，见表7-6。
（2）对于相同的配体，同一金属原子高价离子的Δ值比低价离子大。如[Fe(HO)]和[Fe(HO)]的Δ值分别为13700cm 和10400cm。
（3）在配位体和金属离子的氧化值相同时，Δ值按下列顺序增加：第一过渡系＜第二过渡系＜第三过渡系。如Co、Rh、Ir的乙二胺配离子的Δ值分别为23300cm、34400cm、和41200cm。
由此可见Δ和Dq的值在不同的配合物中是不同的。分裂能Δ的值从实验测得，一般情况下其范围在10000～40000cm之间，处于可见和近紫外光区。
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根据晶体场理论可以计算分裂后各组d 轨道的相对能量。前已指出假如一个中心离子处于球形对称的负电场中，它的d 轨道能量会有所升高，但并不发生分裂，设其能量为E。量子力学指出，不管晶体场的对称性如何，受外电场影响的d 轨道的平均能量保持不变。现选择球形对称中d 轨道的能量E＝0，则在非球形对称性的晶体场中各d 轨道总能量的变化也为零。因此对于一个八面体场，以Δ(下标o代表八面体octahedral)或10Dq表示八面体场的分裂能。有下列关系。
E－E＝Δ 2E＋3E＝0
令Δ＝10Dq，解上述联立方程，即得：
E＝Δ＝6Dq E＝Δ＝-4Dq
可见在八面体场中，d 轨道能级分裂结果与球形场中简并d 轨道能级E相比较，d轨道能量上升了6Dq，d轨道能量下降了4Dq。
在四面体场中，以Δ（下标t代表四面体 tetrahedral）表示四面体场的分裂能，
Δ＝Δ，因为d 轨道受配体的排斥作用较八面体小，其d 轨道能量间的关系为：
E－E＝Δ＝Δ＝×10Dq＝4.45Dq
3E＋2E＝0
解上述联立方程，即得：
E＝-2.67Dq E＝1.78Dq
现将八面体场、四面体场、平面四方形场中d 轨道能级分裂的相对数值（以Dq作单位）列在表7-5中，它们的相对关系见图7-9。
仅从配合物的几何构型看，分裂能Δ大小的顺序为：平面正方形＞八面体＞四面体
必须指出，这些能级图严格地讲只能用于1个d 电子的情况，多于1个d 电子的体系，因电子之间相互作用变得复杂，有时能级甚至颠倒。此外，更重要的是分裂能Δ仅占组成配合物的总结合能的一小部分（5％～10％）。例如[Ti(HO)]的Δ约为251.04kJ·mol，而Ti的水合能约为4184 kJ·mol。但是Δ的意义是很大的，它是晶体场的核心。
2．配体和中心离子的影响
分裂能的大小除与晶体场对称性有关外，还和配体和中心离子的性质有关，有下列规律：
（1）对同一中心离子，Δ值随配体不同而变化，大致按下列顺序增加：
I＜Br(0.76)＜Cl(0.80)＜-CN＜F(0.9)～尿素＜OH～--N=O(亚硝酸根) ～HCOO
＜CO(0.98)＜HO(1.00)＜-CS＜EDTA＜吡啶(1.25) ～NH＜en(1.28)＜SO
＜联吡啶～邻二氮菲(1.34)＜-O(硝基)＜CN(1.5～3.0) ～CO
配位体下面划线的表示配位原子。括号内的数字是以HO的Δ＝1.00时的相对值。这个顺序称“光谱化学序”(spectro-chemical series)，即配体场强度的顺序。它是从光谱实验中总结得到的。通常将Δ值大的配体如CN离子等称强场配体，而Δ值小的配体如I、Br离子等称弱场配体。从光谱化学序可粗略地看出，按配位原子来说Δ值的大小为：卤素＜氧＜氮＜碳。
下面列出某些配合物的晶体场分裂能Δ值，从中可看出配体场强弱的规律，见表7-6。
（2）对于相同的配体，同一金属原子高价离子的Δ值比低价离子大。如[Fe(HO)]和[Fe(HO)]的Δ值分别为13700cm 和10400cm。
（3）在配位体和金属离子的氧化值相同时，Δ值按下列顺序增加：第一过渡系＜第二过渡系＜第三过渡系。如Co、Rh、Ir的乙二胺配离子的Δ值分别为23300cm、34400cm、和41200cm。
由此可见Δ和Dq的值在不同的配合物中是不同的。分裂能Δ的值从实验测得，一般情况下其范围在10000～40000cm之间，处于可见和近紫外光区。
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1．晶体场对称性的影响
根据晶体场理论可以计算分裂后各组d 轨道的相对能量。前已指出假如一个中心离子处于球形对称的负电场中，它的d 轨道能量会有所升高，但并不发生分裂，设其能量为E。量子力学指出，不管晶体场的对称性如何，受外电场影响的d 轨道的平均能量保持不变。现选择球形对称中d 轨道的能量E＝0，则在非球形对称性的晶体场中各d 轨道总能量的变化也为零。因此对于一个八面体场，以Δ(下标o代表八面体octahedral)或10Dq表示八面体场的分裂能。有下列关系。
E－E＝Δ 2E＋3E＝0
令Δ＝10Dq，解上述联立方程，即得：
E＝Δ＝6Dq E＝Δ＝-4Dq
可见在八面体场中，d 轨道能级分裂结果与球形场中简并d 轨道能级E相比较，d轨道能量上升了6Dq，d轨道能量下降了4Dq。
在四面体场中，以Δ（下标t代表四面体 tetrahedral）表示四面体场的分裂能，
Δ＝Δ，因为d 轨道受配体的排斥作用较八面体小，其d 轨道能量间的关系为：
E－E＝Δ＝Δ＝×10Dq＝4.45Dq
3E＋2E＝0
解上述联立方程，即得：
E＝-2.67Dq E＝1.78Dq
现将八面体场、四面体场、平面四方形场中d 轨道能级分裂的相对数值（以Dq作单位）列在表7-5中，它们的相对关系见图7-9。
仅从配合物的几何构型看，分裂能Δ大小的顺序为：平面正方形＞八面体＞四面体
必须指出，这些能级图严格地讲只能用于1个d 电子的情况，多于1个d 电子的体系，因电子之间相互作用变得复杂，有时能级甚至颠倒。此外，更重要的是分裂能Δ仅占组成配合物的总结合能的一小部分（5％～10％）。例如[Ti(HO)]的Δ约为251.04kJ·mol，而Ti的水合能约为4184 kJ·mol。但是Δ的意义是很大的，它是晶体场的核心。
2．配体和中心离子的影响
分裂能的大小除与晶体场对称性有关外，还和配体和中心离子的性质有关，有下列规律：
（1）对同一中心离子，Δ值随配体不同而变化，大致按下列顺序增加：
I＜Br(0.76)＜Cl(0.80)＜-CN＜F(0.9)～尿素＜OH～--N=O(亚硝酸根) ～HCOO
＜CO(0.98)＜HO(1.00)＜-CS＜EDTA＜吡啶(1.25) ～NH＜en(1.28)＜SO
＜联吡啶～邻二氮菲(1.34)＜-O(硝基)＜CN(1.5～3.0) ～CO
配位体下面划线的表示配位原子。括号内的数字是以HO的Δ＝1.00时的相对值。这个顺序称“光谱化学序”(spectro-chemical series)，即配体场强度的顺序。它是从光谱实验中总结得到的。通常将Δ值大的配体如CN离子等称强场配体，而Δ值小的配体如I、Br离子等称弱场配体。从光谱化学序可粗略地看出，按配位原子来说Δ值的大小为：卤素＜氧＜氮＜碳。
下面列出某些配合物的晶体场分裂能Δ值，从中可看出配体场强弱的规律，见表7-6。
（2）对于相同的配体，同一金属原子高价离子的Δ值比低价离子大。如[Fe(HO)]和[Fe(HO)]的Δ值分别为13700cm 和10400cm。
（3）在配位体和金属离子的氧化值相同时，Δ值按下列顺序增加：第一过渡系＜第二过渡系＜第三过渡系。如Co、Rh、Ir的乙二胺配离子的Δ值分别为23300cm、34400cm、和41200cm。
由此可见Δ和Dq的值在不同的配合物中是不同的。分裂能Δ的值从实验测得，一般情况下其范围在10000～40000cm之间，处于可见和近紫外光区。