Inorganica

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| UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFacultad de Ciencias – Escuela de QuímicaQuímica Inorgánica IIProfesora Martha Eugenia NiñoBucaramanga, 16 de febrero de 2012 | |
Andrea Paola Aparicio Sánchez 2070032, Laura Patricia Plata Paredes 2071745, Carlos Alberto Torres Camacho 203029, Luis Felipe Sánchez Triana 2012701.

Resolver los siguientes ejercicios:

1. Dibujar la estructura de lossiguientes ligandos, destacar los átomos donadores de electrones y dar los modos de enlace probables (por ejemplo, monodentado): (a) en ; (b) bpy ; (c) [CN]- ; (d) [N3]- ; (e) CO ; (f) phen ; (g) [ox]- ; (h) [CNS]- ; (i) PMe3.

a) Etilendiamina (en): los átomos donadores de electrones son los átomos de nitrógeno siendo ligantes bidentados o del tipo quelatos.

b) Biperidina(bpy): los átomos donadores de electrones son los átomos de nitrógeno que se encuentran en cada uno de los anillos siendo un ligante bidentado.

c) Ion cianuro [CN-]: es un ligante en el cual los dos átomos pueden ser donadores de electrones, debido a la resonancia particular, por tanto es un ligante ambidentado.


d) Ion azida [N3]-: es un ligante monoatómico monodentado dondesolo ataca el nitrógeno.

e) Monóxido de carbono (CO): es un ligante el cual los dos átomos son donadores de electrones, debido a la resonancia presente, por tanto es un ligante ambidentado.


f) Fenil (Phen): el único atomo donador es el carbono cargado, ya que este compuesto debido a la resonancia se estabiliza, siendo por tanto un ligando monodentado.

g) Oxalato[OX]2-: los átomos donadores de electrones son los átomos de oxigeno con enlace sencillo, es un ligante bidentado.


h) [CNS]-: es un ligando que compensa su carga mediante la resonancia, por tanto presenta dos sitios de anclaje, por lo cual se considera un ligando ambidentado.



i) trimetilfosfina PMe3: el átomo donador de electrones es el fosforo siendo un ligantemonodentado.


2) Describir cómo explica la teoría del campo cristalino por qué los cinco orbitales <<d>> en un complejo octaédrico no están degenerados. Incluir en la respuesta una explicación del baricentro.

Los seis ligandos se colocan en las direcciones de los ejes cartesianos, por lo tanto en estas direcciones se colocará la carga negativa de los ligandos y seincrementará la energía de los orbitales d cuyos lóbulos se sitúen en estas direcciones, es decir dx2- y2 y dz2. Los tres orbitales dxy, dxz y dyz disminuirán en energía. Este desdoblamiento de orbitales tiene una energía denominada Δo (desdoblamiento del campo octaédrico). La suma de las energías de los orbitales es igual a la energía de los orbitales degenerados, es decir sin desdoblar y aveces denominada energía del baricentro. Así , la energía de los dos orbitales de más alta energía (x2-y2, z2) tiene un valor de (3/5) Δo;; la energía de los tres más bajos es –(2/5) Δo, por esto se dice que los 5 orbitales <d > no son degenerados ya que no tienen la misma energía.

3) Preparar una tabla de microestados para mostrar que el término fundamental para el ion d1 es elsinglete 2D. ¿Cuáles son los componentes de este término en un campo tetraédrico? (b) repetir el proceso para un ion d2 y demostrar que los términos fundamental y excitado son 3F y 3P. ¿Cuáles son los componentes de estos términos en los campos tetraédricos y octaédricos?

Para un ion d1 el máximo valor de ML = 2 coincide con el propio valor de L, es decir 2.
El máximo valor de MS queda confundidocon el propio valor de S y en este caso será siempre S = 1/2. Asi lo único que varía es el valor de L. Así se hace coincidir el máximo valor de ML y MS para encontrar el número de microestados que van en el término (2L + 1) (2S + 1).

Para el valor de ML = +2 L = 2 ⇒ D microestados = 10
Máximo valor de MS = 1/2 S = 1/2 doblete D ⇒ 2D

En un ion de configuración d1 tenemos un único...
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