Tom
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COMPUESTOS DE COORDINACIONCOMPUESTOS DE COORDINACION
Teoría de Orbital Molecular
Orbitales híbridosEjemplos
sp3d
Bipirámidetriangular
Octaédrica
sp3d2
Octaédricasp3d2
Bipiramidaltriangularsp3d
Tetraédricasp3
Triangularsp2
Linealsp
GeometríaHibridación
sp3d2Octaedro
sp3d, spd3
sp2d2, sd4, pd4, p3d2
p2d3
Bipirámide trigonalPirámide tetragonalPlana pentagonal
sp3, sd3
p2d2, sp2dTetraedro
Plana cuadrada
sp2, p2dPd2
Plana triangularPirámide trigonal
sp, pd, sdsd
Linealangular
Orbital híbridoDistribución
Teoría de orbitales moleculares(TOM)
• La combinación de orbitales atómicos (OA) de átomosdiferentes forma orbitales moleculares
• Los OM se construyen mediante una combinaciónlineal de orbitales atómicos (Método CLOA)
• Todos los OA contribuyen al orbital molecular
• Los electrones en estos orbitales pertenecen a lamolécula como conjunto
( ) ( )[ ]...ccN22OM
++=!átomoBátomoA
""
Moléculas diatómicas homonucleares
Nodo
1s 1s
σ 1s
σ *1s
+
La molécula de H2 posee unorbital molecular σ1s enlazante yun orbital σ*1s antienlazante de
mayor energía.
Orbitalatómico
Orbitalatómico
Átomo ÁtomoMolécula
Energía
Antienlazante
σ*1s
Enlazanteσ1s
• Los electrones se colocan en un diagrama deorbitales moleculares comenzando por el orbitalde energía más baja (principio de Aufbau)
• Se colocan dos electrones en un orbital conespín opuesto (principio de exclusión de Pauli)
• Si hay más de un orbital disponible en un mismosubnivel, se coloca un electrón en cada orbitalantes de distribuir dos en el mismo (regla deHund)
1s 1s
H H H2
Energía
Antienlazante
σ*1s
Enlazanteσ1s
Configuración electrónica: (σ1s)2
H2
Configuración electrónica(σ1s)2
Orden de enlace
Es el número de enlaces entre dos átomos en unamolécula.
OE = ½ (Nº de e-enlanzantes - Nº de e-antienlanzantes )
•Cuanto mayor es el orden de enlace de una molécula,mayor será su estabilidad
•A mayor estabilidad, menor reactividad química
Orbitales moleculares σ2p y π2p
2pz 2pz
2py 2py π2py
2px2px
π*2py
π*2pz
π2pz
σ*2pxσ
2px
LiLi22
Configuración electrónica(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2
Orden de enlace: OE = (4-2)/2 = 1 Multiplicidad: 1 ⇒ singulete
Diamagnética
Be2
Orden de enlace: OE = (4-4)/2 = 0Be2 No existe
Configuración electrónica(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2
Ener
gía
2p 2p
σ*2s
σ2s2s 2s
π*2p
σ*2p
σ2p
π2p
Átomo de N Átomo de NMolécula de N2
N ≡ Noe = 3Diamag
Ener
gía
σ*2s
σ2s2s 2s
Átomo de O Átomo de OMolécula de O2
σ*2p
π*2p
σ2p
π2p
2p 2p
O = Ooe = 2param
Paramagnetismo del O2
B2
Configuración electrónica(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (π2px)1 (π2py)1
B – Boe = 1param
C2
Configuración electrónica(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (π2px)2 (π2py)2
C = Coe = 2diam
B, C y N
F2
Configuración electrónica(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(π2px)2(π2py)2 (π2px*)2(π2py*)2
F – Foe = 1Diamag
Ne2
Orden de enlace: OE = (10-10)/2 = 0Ne2 No existe
General
σ1s < σ1s∗ < σ2s < σ2s
∗ < σ2p < π2px = π2py < π2px∗ = π2py
∗ < σ2p∗
Excepto para B, C y N:
σ1s < σ1s∗ < σ2s < σ2s
∗ < π2px = π2py < σ2p < π2px∗ = π2py
∗ < σ2p∗
CONFIGURACION ELECTRONICACONFIGURACION ELECTRONICA
Moléculas diatómicas heteronucleares
Diagramas de correlación
100% Covalenteχ1 = χ2
Polar o Iónicoχ1 <χ2
M MX
HF
HCl
σ*2s
σ2s
Ener
gía
2p
2s
Átomo de N
2p
2s
Átomo de O
σ*2p
π*2p
σ2p
π2p
Molécula de NO
CO
6C: 1s2 2s2 2p2
8O: 1s2 2s2 2p4
(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2
(σ2p)2 (π2px)2 (π2py)2
Oe = 3
NO
7N: 1s2 2s2 2p3
8O: 1s2 2s2 2p4
(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2p)2 (π2px)2 (π2py)2 (π2px*)1
Orden de unión = 2.5
NO
NO+ y CN-
6C: 1s2 2s2 2p2
7N: 1s2 2s2 2p3
8O: 1s2 2s2 2p4
NO+ y CN-
son especiesisoelectrónicas al CO
Moléculas poliatómicas
BeH2
H2O
CO2
CH4
Teoría del campo ligandoLa teoría del campo ligando sugiere que lasinteracciones entre el ion central y los ligandos seefectúan por enlaces parcialmente covalentes.
Además de las consideraciones realizadas en laTCC incluye los enlaces metal-ligando sigma
(σ) y pi (π).
Esta teoría permite explicar la serieespectroquímica en función de considerar a losligandos con sus orbitales y no como cargaspuntuales.
Δ
a1g+eg+t1u
LIGANDOSLIGANDOS
NO ENLAZANTESNO ENLAZANTES
ENLAZANTESENLAZANTES
ANTIENLAZANTESANTIENLAZANTES
eg*
a1g
t1u
eg
t2g
a1g*
t1u*
MLML66
a1g
t1u
METALMETAL
d
s
p
eg+t2g
OCTAEDRO
HOMOHOMO
LUMOLUMO
Δ
a1g+eg+t1u
LIGANDOSLIGANDOS
eg*
a1g
t1u
eg
t2g
a1g*
t1u*
MLML66
a1g
t1u
METALMETAL
d
s
p
eg+t2g
OCTAEDRO
HOMOHOMO
LUMOLUMO
Δ
a1+t2
LIGANDOSLIGANDOS
t2
a1
e
a1*
t2*
MLML44
a1
t2
METALMETAL
d
s
p
eg+t2g
t2*
TERAEDRO
Los iones d0 y d10 no tienen transiciones d-d
Transiciones de transferencia de carga
TiF4 ion d0
TiCl4 ion d0
TiBr4 ion d0
TiI4 ion d0
[MnO4]- Mn(VII) ion d0
[Cr2O7]- Cr(VI) ion d0
[Cu(MeCN)4]+ Cu(I) ion d10 [Cu(phen)2]+ Cu(I) ion d10
Zn2+ ion d10
Púrpura intensoNaranja brillante
Blanco
BlancoBlancoNaranjaMarrón oscuro
IncoloroNaranja oscuro
Blanco
Transiciones de transferencia de carga
MdLπ
Lσ
Lπ∗
t2g*
eg*
Transiciones TC L-M Transiciones de TC M-L
Transiciones d-d