tom

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