Teorías de formación de complejos •Teoría del enlace de valencia •Teoría del campo cristalino
Teoría del enlace de valencia Supone la formación de enlaces covalentes entre el metal y los ligandos Los enlaces se realizan entre orbitales híbridos del átomo central y los ligandos que se comportan como sustancias dadoras de electrones
Por lo tanto, el enlace es covalente dativo
Teoría del campo cristalino z
-
-
Mn+
-
y
x
= metal = ligando
Interacción electrostática
Producen el desdoblamiento de orbitales d
Desdoblamiento de orbitales d Entorno octaédrico
eg 3/5 ∆o
Orbitales d
∆o
2/5 ∆o t2g
EECL = ( - 0,4 x + 0,6 y) ∆o x = electrones en orbitales t2g y = electrones en orbitales eg
Teoría del campo cristalino
Teoría del campo cristalino
Configuración d4 Situación de campo fuerte Configuración: t2g4
eg
n=2 → bajo espín
∆o grande
EECL = ( - 0,4.4 + 0,6.0) ∆o = -1,6 ∆o t2g Situación de campo débil Configuración: t2g3 eg1
eg
n=4 → alto espín
∆o pequeño
EECL = (- 0,4.3 + 0,6.1) ∆o = -0,6 ∆o t2g
Configuración d5
Teoría del campo cristalino
Situación de campo fuerte Configuración: t2g5 n=1 → bajo espín
∆o grande
EECL= (- 0,4.5 + 0,6.0) ∆o = -2,0 ∆o Situación de campo débil Configuración: t2g3 eg2 n=5 → alto espín ∆o pequeño
EECL= ( - 0,4.3 + 0,6.2) ∆o =0
d4 d5 d6 d7
campo configuración
EECL
n
μ
fuerte
t2g4
1,6 ∆o
2
2,83
débil
t2g3 eg1
0,6 ∆o
4
4,90
fuerte
t2g5
2,0 ∆o
1
1,73
débil
t2g3 eg2
0 ∆o
5
5,91
fuerte
t2g6
2,4 ∆o
0
0
débil
t2g4 eg2
0,4 ∆o
4
4,90
fuerte
t2g6 eg1
1,8 ∆o
1
1,73
débil
t2g4 eg3
0,8 ∆o
3
3,87
Teoría del campo cristalino
Momento magnético= μ = √ n (n+2) d5 Bajo espín
n=1
μ = 1,73
Alto espín
n=5
μ = 5,91
•La situación de campo fuerte o débil sólo se presenta para configuraciones d4, d5, d6 y d7 Y depende del ligando!!! •En configuraciones d1, d2, d3, d8, d9 y d10, no tiene importancia el tipo de ligando
Teoría del campo cristalino
Ligandos de campo débil
Ligandos de campo fuerte
Complejos de alto espín
Complejos de bajo espín
Teoría del campo cristalino
•A mayor fuerza del ligando mayor separación entre los orbitales [Fe(H2O)6]2+ [Fe(CN)6]4-
El H2O produce menor desdoblamiento que el CN
•Experimentalmente se puede deducir la configuración a partir del μ t2g5 eg2
μ = 3,87
Complejo de Co 2+ (d7) μexp = 4,0 μB
n=3
t2g6 eg1
n=1 μ = 1,73
Campo débil Campo fuerte
565 720
E
λ 580
ΔE = h ν = h c/ λ
Complejo
absorbe en
color
[Ni(H2O)6]2+
720 nm
verde
[Ni(NH3)6]2+
580nm
azul
[Ni(en)3]2+
565nm
violeta
Teoría del campo cristalino
Entorno tetraédrico •Los orbitales se llaman e y t2 •Los orbitales e tienen < E que los t2 t2 2/5 Δt 3/5 Δt
Orbitales d
e •Los complejos son casi siempre de campo débil porque el valor de Δt es pequeño Δt = 4/9 Δo
