CFSE 与几何构型偏好
/ CFSE geometry /
为什么一个金属离子偏爱八面体、另一个偏爱四面体、第三个偏爱平面四方？有好几股力量在投票——离子的大小、能在物理上塞下几个配体、配体之间的静电排斥——但对 d 区金属，还有一位额外的投票者常常左右结果：晶体场稳定化能。对同样数目的 d 电子，不同几何给出不同的 CFSE，所以金属会偏爱那个让它挣得最多 CFSE 的几何。这就是 CFSE 对几何偏好的贡献。
把一个情形的比较算一算。八面体场给出较大的 delta，让电子深深沉入每个值 -2/5 delta-o 的 t2g 组；四面体场给出的 delta 只有约 4/9 大，且稳定化更小、次序相反。所以对那些能优先填充八面体较低组的 d 数——尤其是 d3、d8 和低自旋 d6——八面体 CFSE 远大于四面体 CFSE，二者之差（八面体晶位偏好能）强烈偏向八面体。对 d0、高自旋 d5 和 d10，CFSE 在任何几何中都为零，所以 CFSE 不投票，由其他因素（大小、静电）自由决定。
这在真实的固体和溶液中表现得很生动。在化学式为 AB2O4 的尖晶石氧化物里，哪些离子选择八面体空隙、哪些选择四面体空隙，很大程度上由八面体晶位偏好能支配——Cr3+（d3）和 Ni2+（d8）牢牢占住八面体晶位，而 CFSE 为零的离子则分布得更自由。同样的逻辑左右着溶液中形成哪些配合物，也有助于解释为何某些 d 电子数偏爱某些几何。CFSE 从不单独行动，但它确是一只真实、有时起决定作用的、压在天平上的拇指。
在尖晶石氧化物中，Cr3+（d3）的八面体晶位偏好能很大，几乎只出现在八面体空隙里，这正是铬尖晶石采取正尖晶石结构的一个原因。相比之下，Mn2+（高自旋 d5，处处 CFSE 为零）没有这种偏好，由尺寸与电荷平衡说了算、待在何处皆可。
d3 和 d8 离子霸占八面体晶位；像高自旋 d5 这种 CFSE 为零的离子则无所谓。
CFSE 只是众多项中的一项，而且很少是最大的：离子大小、配体之间的排斥、晶格能或溶剂化能通常占主导，所以只有当那些因素几近平衡时，CFSE 才决定几何——它在势均力敌时一锤定音，并不凌驾于一切之上。