---
title: "Kristalveldtheorie: splitsing, CFSE, high en low spin | MolDraw Blog"
url: https://www.moldraw.com/nl/blog/crystal-field-theory-splitting-guide.html
description: "Kristalveldtheorie eenvoudig uitgelegd: t2g- en eg-splitsing, tetraëdrische en vierkant-vlakke patronen, high vs. low spin, CFSE met paringsenergie, magnetische momenten, Jahn-Teller en kleur, met uitgewerkte voorbeelden."
lang: nl
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
---
# Kristalveldtheorie uitgelegd: splitsing van d-orbitalen, CFSE en high vs. low spin

Gepubliceerd: 19 okt. 2026 · Auteur: Scidart Academy · Leestijd: ~7 min

![Octaëdrisch kristalveldsplitsingsdiagram voor low-spin ijzer(II) in hexacyanoferraat, met zes gepaarde elektronen in de t2g-set en een lege eg-set erboven](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/crystal-field-theory-splitting-guide.webp)

[Fe(CN)₆]⁴⁻ is low-spin d⁶: zes gepaarde elektronen in t2g, CFSE −2,4Δo + 2P.

**Kort antwoord:** in een octaëdrisch complex splitsen de vijf d-orbitalen in t2g (−0,4Δo) en eg (+0,6Δo). Is Δo groter dan de paringsenergie P, dan paren de elektronen in t2g (**low spin**); is die kleiner, dan spreiden ze zich (**high spin**). CFSE = (−0,4 n(t2g) + 0,6 n(eg)) Δo + mP, en μ = √(n(n + 2)) BM. Voorbeeld: [Fe(CN)₆]⁴⁻ is low-spin d⁶ met CFSE −2,4Δo + 2P en geen ongepaarde elektronen. Het gratis [kristalveldsplitsingsdiagram](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) doet dit voor elk gangbaar metaal, elke geometrie en elk ligand.

## De belangrijkste begrippen op één plek

| Kristalveldsplitsing (Δ) | Het energieverschil tussen sets d-orbitalen, veroorzaakt door de liganden. Δo voor octaëdrisch, Δt voor tetraëdrisch. 1 Δo = 10 Dq. |
| --- | --- |
| t2g en eg | Octaëdrische sets: t2g (dxy, dxz, dyz) op −0,4Δo en eg (dz², dx²−y²) op +0,6Δo. |
| Paringsenergie (P) | De energie die het kost om twee elektronen in dezelfde orbitaal te plaatsen. |
| High spin en low spin | High spin: Δ < P, maximaal aantal ongepaarde elektronen. Low spin: Δ > P, elektronen paren in de onderste set. |
| CFSE | Kristalveldstabilisatie-energie: de energie die de d-elektronen winnen ten opzichte van een bolsymmetrisch veld. |
| Spin-only-moment | μ = √(n(n + 2)) BM, waarbij n het aantal ongepaarde elektronen is. |

## De regels stap voor stap

1. **Bepaal dⁿ.** dⁿ = groepsnummer − oxidatietoestand. Fe²⁺: 8 − 2 = d⁶. Cu²⁺: 11 − 2 = d⁹. Mn in MnO₄⁻ (+7): d⁰.
2. **Kies het splitsingspatroon.** Octaëdrisch: t2g onder eg. Tetraëdrisch: e onder t2, met Δt ≈ 4/9 Δo. Vierkant vlak: dx²−y² ver boven de rest.
3. **Bepaal de spintoestand.** Alleen octaëdrisch d⁴, d⁵, d⁶ en d⁷ hebben een keuze. Sterkveldliganden (CN⁻, CO, NO₂⁻, en, bipy) en 3+-ionen bevorderen low spin. Zwakveldliganden (I⁻, Br⁻, Cl⁻, F⁻, H₂O) bevorderen high spin. Tetraëdrische complexen zijn altijd high spin. 4d- en 5d-metalen zijn low spin.
4. **Vul de orbitalen.** High spin: eerst één elektron in elk van de vijf orbitalen. Low spin: vul eerst de onderste set helemaal.
5. **Reken.** CFSE = (−0,4 n(t2g) + 0,6 n(eg)) Δo + mP, waarbij m het aantal extra paren is ten opzichte van het vrije ion. Tel daarna de ongepaarde elektronen en gebruik μ = √(n(n + 2)).

**Spectrochemische reeks (van zwak naar sterk):** I⁻ < Br⁻ < SCN⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < C₂O₄²⁻ < H₂O < NCS⁻ < py < NH₃ < en < bipy < phen < NO₂⁻ < PPh₃ < CN⁻ < CO.

[Fe(H₂O)₆]²⁺: het zwakveldligand water geeft high-spin d⁶, t2g⁴ eg², 4 ongepaarde elektronen en μ = 4,90 BM.

[Fe(CN)₆]⁴⁻: het sterkveldligand cyanide geeft low-spin d⁶, t2g⁶ eg⁰, CFSE −2,4Δo + 2P en geen ongepaarde elektronen.

## Zo gebruik je de tool voor kristalveldsplitsingsdiagrammen

1. Open het [kristalveldsplitsingsdiagram](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html).
2. Kies het **Metaal** en de **Oxidatietoestand**. Het menu toont het aantal d-elektronen (dⁿ) naast elke toestand.
3. Kies de **Geometrie**: octaëdrisch, tetraëdrisch, vierkant vlak, trigonaal bipiramidaal of vierkant piramidaal.
4. Kies het **Ligand**. Stel voor een gemengd complex een **Tweede ligand (optioneel)** en **Hoeveel daarvan** in.
5. Laat **Spintoestand** op **Automatisch (Δ tegenover paringsenergie)** staan, of kies **High spin** of **Low spin** om te vergelijken.
6. Of druk op een voorbeeld zoals **[Fe(CN)₆]⁴⁻**, **[CoF₆]³⁻** of **[Ni(CN)₄]²⁻**.
7. Lees de configuratie, CFSE, ongepaarde elektronen, μ, de opmerking over Jahn-Teller en de opmerking over kleur af. Sla op met **SVG downloaden** of **PNG downloaden**.

## Uitgewerkte voorbeelden

### 1. [Fe(CN)₆]⁴⁻ tegenover [Fe(H₂O)₆]²⁺

Beide bevatten Fe²⁺ (d⁶). Met water ligt Δo ≈ 10 400 cm⁻¹ onder P ≈ 17 600 cm⁻¹, dus het complex is high spin: t2g⁴ eg², CFSE = −0,4Δo, 4 ongepaarde elektronen, μ = 4,90 BM. Met cyanide ligt Δo ≈ 32 800 cm⁻¹ boven P, dus het is low spin: t2g⁶, CFSE = **−2,4Δo + 2P**, 0 ongepaard, diamagnetisch.

### 2. [CoF₆]³⁻ tegenover [Co(NH₃)₆]³⁺

Co³⁺ is d⁶. Fluoride is een zwakveldligand: high spin, 4 ongepaarde elektronen, μ = √24 = **4,90 BM**. Ammoniak geeft Δo ≈ 22 900 cm⁻¹: low spin, 0 ongepaard. Co³⁺ is low spin met bijna elk ligand behalve F⁻.

### 3. [Ni(CN)₄]²⁻ tegenover [NiCl₄]²⁻

Ni²⁺ is d⁸. Cyanide geeft een vierkant-vlak complex: de acht elektronen vullen dxz, dyz, dz² en dxy, en dx²−y² blijft leeg. Het is diamagnetisch. Chloride geeft een tetraëdrisch complex: e⁴ t2⁴, 2 ongepaarde elektronen, μ = 2,83 BM, CFSE = −0,8Δt.

### 4. [Cu(H₂O)₆]²⁺ en het Jahn-Tellereffect

Cu²⁺ is d⁹: t2g⁶ eg³. De eg-set is ongelijk gevuld, dus de octaëder rekt uit langs één as (Jahn-Tellerelongatie). CFSE = 6(−0,4) + 3(0,6) = −0,6Δo, 1 ongepaard elektron, μ = 1,73 BM.

### 5. Kleur van [Ti(H₂O)₆]³⁺

Ti³⁺ is d¹ met één d-d-band bij Δo = 20 300 cm⁻¹. λ = 10⁷ / 20 300 ≈ **493 nm**. Groengeel licht wordt geabsorbeerd, dus de oplossing ziet er paars uit. CFSE = −0,4Δo ≈ −97 kJ/mol.

### 6. [MnO₄]⁻ heeft geen d-elektronen

Mn is +7, dus het ion is d⁰ en CFSE = 0. De dieppaarse kleur komt van ladingsoverdracht van ligand naar metaal, niet van d-d-overgangen.

## Overzichtstabel: octaëdrische complexen

| dⁿ | High spin (ongepaard, CFSE) | Low spin (ongepaard, CFSE) | Voorbeeld |
| --- | --- | --- | --- |
| d¹ | 1, −0,4Δo | hetzelfde | [Ti(H₂O)₆]³⁺ |
| d³ | 3, −1,2Δo | hetzelfde | [Cr(H₂O)₆]³⁺, 3,87 BM |
| d⁴ | 4, −0,6Δo | 2, −1,6Δo + P | [Cr(H₂O)₆]²⁺ HS, [Mn(CN)₆]³⁻ LS |
| d⁵ | 5, 0 | 1, −2,0Δo + 2P | [Fe(H₂O)₆]³⁺ HS, [Fe(CN)₆]³⁻ LS |
| d⁶ | 4, −0,4Δo | 0, −2,4Δo + 2P | [CoF₆]³⁻ HS, [Co(NH₃)₆]³⁺ LS |
| d⁷ | 3, −0,8Δo | 1, −1,8Δo + P | [Co(H₂O)₆]²⁺ HS |
| d⁸ | 2, −1,2Δo | hetzelfde | [Ni(H₂O)₆]²⁺, 2,83 BM |
| d⁹ | 1, −0,6Δo | hetzelfde | [Cu(H₂O)₆]²⁺, Jahn-Teller |
| d¹⁰ | 0, 0 | hetzelfde | [Zn(H₂O)₆]²⁺, kleurloos |

## Veelgemaakte fouten

- Elektronen uit 3d halen vóór 4s. Overgangsmetaalionen verliezen eerst hun 4s-elektronen: Fe²⁺ is 3d⁶, niet 3d⁴4s².
- Tetraëdrische complexen als low spin behandelen.
- De term voor de paringsenergie weglaten, of alle paren tellen in plaats van de extra paren.
- De tetraëdrische CFSE in Δo schrijven zonder om te rekenen: −0,8Δt is ongeveer −0,36Δo.
- De octaëdrische labels gebruiken voor tetraëdrische complexen. In Td is de onderste set e en de bovenste t2 (zonder g, want er is geen inversiecentrum).
- Zeggen dat d⁰- en d¹⁰-ionen gekleurd zijn door d-d-overgangen.

## Examentips

- **JEE en NEET:** vragen over magnetische momenten komen neer op het tellen van ongepaarde elektronen. Leer 1,73, 2,83, 3,87, 4,90 en 5,92 BM voor n = 1 tot 5 uit je hoofd.
- **JEE en NEET:** Ni(II) met CN⁻ is vierkant vlak en diamagnetisch (dsp² in termen van de valentiebindingstheorie). Ni(II) met Cl⁻ is tetraëdrisch en paramagnetisch (sp³).
- **A-level:** kleur komt van d-d-overgangen. De kleur die je ziet, is de complementaire kleur van het geabsorbeerde licht. Een ander ligand verandert Δ en dus de kleur.
- **AP Chemistry:** je kunt kristalveldideeën tegenkomen bij vragen over kleur en magnetisme; koppel een grotere Δ aan absorptie bij een kortere golflengte.
- **Universiteit:** neem de paringsenergie mee in de CFSE, verklaar het Jahn-Tellereffect bij d⁹ en high-spin d⁴, en gebruik de ligandveldtheorie (π-donoren verlagen Δ, π-acceptoren verhogen hem).

Test elk complex met het [kristalveldsplitsingsdiagram](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) en download het diagram voor je aantekeningen.

## Vragen en antwoorden

### Wat is kristalveldsplitsing?

Kristalveldsplitsing is het energieverschil tussen groepen d-orbitalen, veroorzaakt door de liganden rond een metaalion. In een octaëdrisch complex dalen t2g (dxy, dxz, dyz) met 0,4Δo en stijgen eg (dz², dx²−y²) met 0,6Δo.

### Hoe bereken ik de CFSE?

Voor een octaëdrisch complex is CFSE = (−0,4 × elektronen in t2g + 0,6 × elektronen in eg) Δo + mP, waarbij m het aantal extra elektronenparen is ten opzichte van het vrije ion. Low-spin d⁶ geeft −2,4Δo + 2P.

### Wat bepaalt of een complex high spin of low spin is?

De grootte van Δo ten opzichte van de paringsenergie P. Als Δo < P, is het complex high spin; als Δo > P, is het low spin. Sterkveldliganden zoals CN⁻ en CO, 3+-ladingen en 4d- of 5d-metalen bevorderen low spin.

### Waarom zijn tetraëdrische complexen altijd high spin?

Δt is maar ongeveer 4/9 van Δo bij hetzelfde metaal en ligand, omdat er minder liganden zijn en geen enkele recht op de d-orbitalen wijst. Δt is bijna altijd kleiner dan de paringsenergie.

### Hoeveel ongepaarde elektronen heeft [CoF₆]³⁻?

Vier. Co³⁺ is d⁶ en F⁻ is een zwakveldligand, dus de configuratie is t2g⁴ eg². Het spin-only magnetisch moment is √(4 × 6) = 4,90 BM.

### Waarom vertoont [Cu(H₂O)₆]²⁺ een Jahn-Tellervervorming?

Cu²⁺ is d⁹, t2g⁶ eg³. De drie eg-elektronen kunnen dz² en dx²−y² niet gelijk vullen, dus het complex verlaagt zijn energie door langs één as uit te rekken.

### Waarom is [Ti(H₂O)₆]³⁺ paars?

Het is d¹ met Δo = 20 300 cm⁻¹, dus het absorbeert licht rond 493 nm (groengeel). Het doorgelaten licht ziet er paars uit.

## Verwante tools

[Kristalveldsplitsingsdiagram](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) [MO-diagramgenerator](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/molecular-orbital-diagram-generator.html) [Isotopenpatrooncalculator](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) [Elektronenconfiguratiecalculator](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/electron-configuration-calculator.html) [Oxidatiegetalcalculator](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/oxidation-number-calculator.html) [Puntgroepbepaler](https://www.moldraw.com/nl/tools/free-chem-tools/point-group-finder.html) [UV-Vis-viewer](https://www.moldraw.com/nl/tools/uv-vis-viewer/)

## Verwante gidsen

[Gids voor molecuulorbitaaldiagrammen](https://www.moldraw.com/nl/blog/molecular-orbital-diagram-guide.html) [Gids isotooppatronen](https://www.moldraw.com/nl/blog/isotope-pattern-mass-spec-guide.html) [Gids voor de UV-Vis-spectrumviewer](https://www.moldraw.com/nl/blog/uv-vis-spectrum-viewer-guide.html) [Puntgroepen in 3D](https://www.moldraw.com/nl/blog/symmetry-plugin-point-groups-3d.html) [Gratis scheikundetools en rekenmachines](https://www.moldraw.com/nl/blog/free-chemistry-tools-and-calculators.html) [Alle gratis scheikundetools van MolDraw](https://www.moldraw.com/nl/blog/moldraw-all-free-chemistry-tools-guide.html)

Laatst bijgewerkt: 19 oktober 2026