Download Sesion_18b_2015
Document related concepts
Transcript
Décimo octava sesión Teoría del Orbital Molecular (2) Enlace covalente coordinado Moléculas diatómicas homonucleares 100% Covalente Moléculas diatómicas heteronucleares Polar o iónico Monóxido de carbono (CO) 2 2s2 2p2 C: 1s 6 2 2s2 2p4 O: 1s 8 (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2px)2 (2py)2 Orden de unión = 3 NO 2 2s2 2p3 N: 1s 7 2 2 4 8O: 1s 2s 2p (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2px)2 (2py)2 (2px*)1 Orden de unión = 2.5 NO+ y CN• 6C: 1s2 2s2 2p2 • 7N: 1s2 2s2 2p3 • 8O: 1s2 2s2 2p4 NO+ y CN- son especies isoelectrónicas al CO HF HCl Tarea 43 Calcular el orden de enlace de las siguientes moléculas: B2, C2, O2, CO, NO Tarea 44 ¿Cuáles de las siguientes moléculas son paramagnéticas y cuáles diamagnéticas? Explicar. B2, C2, O2, CO, NO Tarea 45 Compare las energías de enlace de las siguientes especies químicas: a) O2, O2-, O2+ b) N2, N2-, N2+ Moléculas poliatómicas BeH2 H2O CO2 CH4 Enlace covalente coordinado Enlace covalente coordinado • El enlace covalente coordinado es una forma de compartir electrones en la que uno de los átomos que participa en el enlace dona un par de electrones y el otro los acepta en un orbital vacío. H3N:BF3 • Los compuestos resultantes se llaman aductos: H3NBF3 Formación del H3NBF3 BF3 Ácidos y bases de Lewis • Las especies químicas que tienen pares de electrones sin compartir se conocen como Bases de Lewis. • Ejemplos de bases de Lewis son: :NH3, :NO2, H2O Ácidos y bases de Lewis (2) • Las especies químicas que tienen orbitales vacíos para aceptar pares de electrones se denominan Ácidos de Lewis. • Los metales de transición son ejemplos de ácidos de Lewis por tener orbitales vacíos en su capa de valencia. Compuestos de coordinación • Un compuesto de coordinación (antiguamente se les llamaba complejos) es un metal rodeado por moléculas o iones llamados ligantes. • Los ligantes son bases de Lewis y tienen al menos un par de electrones sin compartir. Compuestos de coordinación (2) • Se llaman compuestos de coordinación porque los enlaces entre el metal y los ligantes son enlaces covalentes coordinados. • Al metal y los ligantes que lo rodean se les llama esfera de coordinación. Compuestos de coordinación (3) • Cuando se escribe la fórmula química del compuesto de coordinación, la esfera de coordinación se pone dentro de paréntesis cuadrados para distinguirla de otras partes del compuesto. Compuestos de coordinación (4) • Ejemplo: • • • • [Cu (NH3)4]SO4 [Cu (NH3)4] es el catión. SO4 es el anión. Cuatro ligantes “amino” (neutros) rodean al Cu. Así que el estado de oxidación del cobre es 2: Cu (II). Átomo donador • El átomo donador es el que está directamente ligado al metal central. • En el caso del :NH3 es el Nitrógeno. Número de coordinación • El numero de coordinación es el número de átomos donadores directamente ligados al átomo central. • Así, en el [Cu (NH3)4], el número de coordinación es cuatro • y en el [Co (NH3)4Cl2] es seis (4 N y 2 Cl) Ligantes monodentados • Donan un solo par de electrones. • La mayoría de los ligantes monodentados son neutros o aniónicos. Algunos ligantes monodentados neutros Fórmula H2O Nombre como ligante Aquo NH3 Amín CO Carbonil NO Nitrosil CH3NH2 Metilamina C5H5N Piridina Algunos ligantes monodentados aniónicos Fórmula F- Nombre como ligante Fluoro Cl- Cloro Br- Bromo I- Iodo OH- Hidroxo CN- Ciano Algunos ligantes monodentados aniónicos (2) Fórmula SO42- Nombre como ligante Sulfato S2O32- Tiosulfato NO2- Nitrito-N- O-N-O- Nitrito-O- SCN- Tiociano-S- NCS- Tiociano-N- Ligantes bidentados • Dos posiciones de coordinación. • Etilendiamina Ligantes multidentados • Mas de dos posiciones de coordinación • EDTA4-. Seis posiciones de coordinación Algunas reglas de nomenclatura de los compuestos de coordinación Nomenclatura (1) 1. Cuando se nombran sales, primero se da el nombre del anión y luego el del catión. [Cu (NH3)4]SO4 Sulfato de … tetramín cobre(II) Nomenclatura (2) 2. Los ligantes se nombran antes que el metal. [Cu (NH3)4]2+ Ión tetramin cobre(II) Nomenclatura (3) 3. Los ligantes se listan en orden alfabético, los prefijos no se toman en cuenta para determinar este orden. [Co (NH3)4 Cl2] Cl Cloruro de tetramindicloro cobalto(III) Nomenclatura (4) 4. Si el compuesto no es iónico, su nombre se escribe con una sola palabra. Co (NH3)3(NO2)3] Triamintrinitrocobalto(III) Nomenclatura (5) 5. Los ligantes neutros reciben nombres que concuerdan con los de las moléculas respectivas. Aquo: H2O Amín: NH3 Etilendiamin: NH2CH2CH2NH2 Nomenclatura (6) 6. Los ligantes negativos se hacen terminar en la letra “o”. Fluoro: FCiano: CN- Nomenclatura (7) 7. Los ligantes positivos (que son muy poco comunes) se hacen terminar en las letras “io”. Hidrazonio: NH2NH3+ Nomenclatura (8) 8. Se usan los prefijos di-, tri-, tetra-, etc., antes de los nombres de los ligantes simples tales como bromo, nitro y amín. [PtCl(NO2)2(NH3)3](SO4)2 Sulfato de triamínclorodinitro platino(IV) Nomenclatura (9) 9. Los prefijos bis-, tris-, tetraquis-, pentaquis-, hexaquis-, etc., se usan antes de nombres que ya llevan otros prefijos como etilendiamina y trialquilfosfina. [CoCl2(en)2]SO4 Sulfato de diclorobis(etilendiamina) cobalto(III) Nomenclatura (10) 10. Los nombres de los compuestos de coordinación aniónicos terminan en “ato” y en “ico” si se les nombra como ácidos. Ca2[Fe(CN)6] Hexacianoferrato(II) de calcio H4[Fe(CN)6] Ácido hexacianoférrico Nomenclatura (11) 11. El estado de oxidación del átomo central se designa con un número romano entre paréntesis que sigue al final del nombre del compuesto sin dejar espacio. Para estados de oxidación negativos se coloca el signo – delante del número romano y se usa 0 para indicar el estado de oxidación cero. Nomenclatura (12) NaCo(CO)4] Tetracarbonilcobaltato(-I) de sodio K4Ni(CN)4] Tetracianoniquelato (0) de potasio Nomenclatura (13) 12. Cuando sea necesario, se puede designar el átomo de enlace de un ligante colocando el símbolo del elemento que está directamente unido, después del nombre del grupo (en letras cursivas), separada por un guión. Nomenclatura (14) (NH4)3[Cr(NCS)6] Hexatiocianato-N-cromato(III) de amonio (NH4)2[Pt(SCN)6] Hexatiocianato-S-platinato(IV) de amonio. Nomenclatura (15) 13. A los isómeros geométricos se les da nombre utilizando los términos cis que designa posiciones adyacentes y trans posiciones opuestas. Ión cis-tetraamínbromonitro rodio(III) Nomenclatura (17) 14. Para los isómeros ópticos se utilizan las convenciones de dextrógiro y levógiro: (+)K3[Ir(C2O4)3] (+)Trisoxalatoiridato(III) de potasio (-)[Cr(en)3]Cl3 Cloruro de (-)tris(etilendiamina)cromo(III) Isomería de compuestos de coordinación Isomería conformacional • Dos substancias con la misma fórmula, pero diferente esteroquímica. Isomería conformacional (2) • ML4 • Cuadrada - tetraédrica L L L M L M L L L L Isomería conformacional (3) L L L L M L L L M L L L • ML5 • Bipirámide triangular – pirámide cuadrada Isomería conformacional (4) L L L L L M L L M L L L • ML6 • Octaedro – prisma triangular L L Isomería Geométrica • Cis – trans • MX2Y2 • Cuadrada (no se da en tetraédrica). Cis Trans Isomería Geométrica (2) Trans Y Y X X M X Y M X Y • MX3Y2 • Bipirámide triangular X X Cis Isomería Geométrica (3) X X Trans X M Y Y X • MX3Y2 • Pirámide cuadrangular X M Y X Y Cis Isomería Geométrica (4) Y Fac • • • • M Y X X X Y Y X M X X Y Mer Y MX3Y3 Octaedro Fac – Mer Facial por estar los tres ligantes en la misma cara del octaedro. Isomería Geométrica (5) Y Trans Y X X M X Y • MX4Y2 • Octaedro X X X M X X Y Cis Isomería Geométrica (6) Isomería Geométrica (7) Isomería Geométrica (8) Y Trans X M X Y • MX4Y2 • Octaedro Y X X M X X X X Y Cis Isomería Geométrica (9) Isomería Geométrica (10) Isomería Geométrica (11)