平面四方場分裂
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四配位金屬的第三種常見形狀是平面四方：四個配體位於一個扁平正方形的四角，全在同一平面內，上下方什麼都沒有。想像一個八面體，然後把 z 軸上的兩個配體徑直拉到無窮遠。剩下的就是這個正方平面，是鉑(II)、鈀(II)、強場下的鎳(II) 和金(III) 最偏愛的幾何構型。這裡的分裂模式是三者中最舒展的。
跟著看 z 軸兩個配體離開時每個軌域的變化。z 方向不再有推擠，於是每個帶有 z 分量的軌域都能量下降：dz2 大幅下落（它失去了兩個正對的配體），dxz 和 dyz 也下降。與此同時 dx2-y2 仍正對剩下的四個平面內配體而被頂得很高——它最終遠遠成為最高的軌域。結果是一個四層階梯：自下而上大致是 dz2 和 dxz、dyz 這一對在低處，然後 dxy 居中，再然後是孤零零的 dx2-y2 在最頂端。次高軌域與孤高的 dx2-y2 之間的間隙很大。
這個模式解釋了一個著名事實：平面四方錯合物絕大多數是 d8（八個 d 電子）、低自旋、抗磁的。八個電子整齊地填滿四個較低軌域，把高高在上的 dx2-y2 留空，這極其穩定。這就是為什麼抗癌藥順鉑是平面四方的 Pt(II) d8，也是為什麼改變配體可以把鎳從四面體（弱場）誘導到平面四方（強場）。它也是八面體強烈 Jahn-Teller 伸長的自然終點。
[Ni(CN)4]2- 是平面四方、抗磁、黃色的：強場的氰根配體把分裂拉得很寬，Ni2+ 的八個 d 電子在四個較低軌域裡配對，空的 dx2-y2 高踞其上。把氰根換成弱場的氯，得到的卻是四面體、順磁的 [NiCl4]2-——同樣的金屬、不同的幾何，由配體場決定。
同樣的 d8 鎳離子，遇強場配體走平面四方，遇弱場配體走四面體。
中間幾個軌域的精確次序（尤其是 dz2 在 dxy 之上還是之下）取決於金屬、配體以及模型是否計入共價性，所以不同教科書把較低的三層畫成略有不同的順序；穩健不變的是 dx2-y2 遠高於其餘。