化学上什么是低自旋与高自旋

这是晶体场理论中的定义。
当某个d轨道中已经有一个电子时，若第二个电子继续进去与其配对，则电子成对能P可定义为第二个电子克服第一个电子排斥作用所需的能量。在d轨道能级分裂后，d电子的排布要兼顾能量最低原理和洪特规则，既要尽可能分占不同轨道且自旋平行，还要保证总体能量最低，因而最终取决于分裂能Δ和电子成对能P的相对大小。

根据光谱化学序列，在CN-和CO等强场配体作用下，配合物分裂能更大，Δ>P，d电子更易在能级低的轨道中排布，称为低自旋。比如，在强场配体NO2−的作用下，八面体构型离子[Fe(NO2)6]3−的5个d电子将全部处于t2g轨道中。

与此相反，I−与Br−之类的弱场配体导致Δ<P，d电子更易排布在能级高的轨道中，称为高自旋。例如，在含有弱场配体Br−的离子[FeBr6]3−中，5个d电子中有3个处于t2g轨道，2个处于eg轨道，形成5个单占轨道且为高自旋态。

在晶体场理论中，人们把d4-7四种较多未成对电子的状态称为高自旋，较少未成对电子的称为低自旋
弱场配体导致中心原子分裂能较小，成对能P＞分裂能Δ，取高自旋
强场配体导致中心原子分裂能较大，成对能P＜分裂能Δ，取高自旋

http://xxj.hxu.edu.cn/jxcg/jxcg/two/jiaoan/jiegou/10.doc

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