Diferența dintre complexele orbitale interioare și exterioare

Diferența principală - Complexe interne orbitale orbitale

Complexele de coordonare sunt structuri moleculare care sunt compuse dintr-un atom sau ion central, înconjurat de atomi sau grupuri diferite de atomi. Atomul central este adesea un atom de metal de tranziție. Atomii sau grupurile din jur sunt numite liganzi. Acești liganzi sunt legați la atomul central prin legături covalente de coordonate. Aceste legături se formează între orbitele moleculare s și p ale ligandului și orbitele atomice d ale atomului de metal. Conform teoriei legăturii de valență, orbitele atomice ale atomului de metal suferă hibridizare înainte de a forma legătura. Există două tipuri de complexe de coordonare bazate pe acest model de hibridizare: complexe orbitale interioare și complexe orbitale exterioare. Aceste denumiri sunt date în funcție de poziția orbitalului în raport cu poziția orbitalelor s și p ale atomului de metal. Principala diferență între complexele orbitale interioare și exterioare este aceea hibridizarea orbitalilor atomici ai atomului central metalic al complexului orbital interior implică orbitalul coajelor interioare, în timp ce hibridizarea orbitalilor atomici ai atomului metalic central al complexului orbital exterior implică cele mai exterioare orbite ale cochiliei.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt complexele orbitale interioare
      - Definiție, explicație a structurii
2. Ce sunt complexele orbitale exterioare?
      - Definiție, explicație a structurii
3. Care este diferența dintre complexele orbitale interioare și exterioare
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni-cheie: Coordonate Covalent Bond, Complex de Coordonare, Hibridizare, Complexe Orbitale Interioare, Ligand, Orbital, Complexe orbitale exterioare, Metal de tranziție, Teoria Bondului Valence

Ce sunt complexele orbitale interioare

Componentele orbite interioare sunt compuși de coordonare compuși dintr-un atom central de metal care are hibridizarea orbitalilor atomici, incluzând orbitalii dornici ai cochiliei interioare și orbitale s, p din cochilia exterioară. Cu alte cuvinte, atomul central de metal al acestor complexe folosește orbite interioare pentru hibridizarea orbitalilor atomici. Prin urmare, aceste orbitale au un nivel de energie mai scăzut decât orbitalele s și p.

Hibridizarea cea mai comună a atomului de metal în complexele orbitale interioare este d²sp³. Dar pot exista și alte hibridizări, cum ar fi dsp². Să considerăm un exemplu pentru a înțelege formarea complexelor orbitale interioare.

Exemplu

[Co (NH₃)₆]⁺³ complex

Configurația electronică a cobaltului (Co) este [Ar] 3d⁷4s².

Deoarece NH₃ liganzii nu suportă sarcini electrice, starea de oxidare a atomului Co trebuie să fie +3.

Configurația electronică a Co⁺³ este [Ar] 3d⁶.

Pentru a forma 6 legături covalente cu coordonatele 6 liganzi (NH₃), 6 orbite atomice ar trebui hibridizate. Prin urmare, două dintre orbitele 3D se hibridizează cu o orbitală de 4s și cu trei orbite 4p.

Deoarece orbitele d care sunt implicate în hibridizare sunt în carcasa electronică 3 și orbitele s și p sunt în carcasa electronică 4, complexul de coordonare format cu acest atom de metal este numit un complex orbital interior. Săgețile în culoarea portocalie arată cele șase perechi de electroni donate de cele șase liganzi.

Ce sunt complexele orbitale exterioare?

Componentele orbitale exterioare sunt compuși de coordonare compuși dintr-un atom central de metal care are hibridizarea orbitalilor atomici incluzând orbitalii s, p și d din cochilia exterioară. Aici, toate orbitele atomice implicate în hibridizare sunt în același nivel de energie. Deoarece orbitele d implicate în această hibridizare sunt situate în afara orbitalelor s și p, complexele formate din acești atomi de metal se numesc complexe orbitale exterioare.

Hibridizarea cea mai comună care poate fi observată la acest tip de complexe este sp³d². Acest lucru poate fi explicat folosind un exemplu așa cum este arătat mai jos.

Exemplu

[COF₆]^-3 complex este un complex de coordonare.

Configurația electronică a cobaltului (Co) este [Ar] 3d⁷4s².

Încărcarea electrică a unui atom F este -1. Prin urmare, starea de oxidare a atomului Co trebuie să fie +3 pentru a echilibra sarcina globală a complexului.

Configurația electronică a Co⁺³ este [Ar] 3d⁶.

Pentru a forma legături covalente coordonate, orbitalul 4s, trei orbite 4p și două din orbitele 4d sunt hibridizate.

Deoarece orbitalii 4s, 4p și 4d sunt implicați în hibridizare, perechile singure electronice provenite de la ionii de fluor sunt umplute la aceste orbite hibride. Deoarece orbitele sunt situate în afara orbitalelor s și p, complexele formate din acești atomi de metal se numesc complexe orbitale exterioare.

Diferența dintre complexele orbitale interioare și exterioare

Definiție

Complexe orbitale interioare: Componentele orbite interioare sunt compuși coordinați având un atom de metal central care este supus hibridizării orbitalilor atomici incluzând orbitalii interiori d.

Componentele orbitale exterioare: Complexele orbitale exterioare sunt compuși de coordonate care au un atom de metal central care este supus hibridizării orbitalilor atomici, incluzând orbitale extreme.

Cea mai frecventă hibridizare

Complexe orbitale interioare: Hibridizarea cea mai comună a atomilor de metal în complexele orbitale interioare este d²sp³.

Componentele orbitale exterioare: Hibridizarea cea mai comună a atomilor de metal în complexele orbitale exterioare este sp³ d².

Nivelurile energetice

Complexe orbitale interioare: În complexele orbitale interioare, orbitele d implicate în hibridizare sunt la un nivel de energie mai scăzut decât s și p orbitalii.

Componentele orbitale exterioare: În complexele orbitale exterioare, d orbitele implicate în hibridizare sunt în același nivel de energie ca și orbitalele s și p.

Carcase electronice

Complexe orbitale interioare: Componentele orbite interioare sunt compuse din atomi de metal care utilizează orbitali interiori ai cochiliei pentru hibridizarea atomului central de metal.

Componentele orbitale exterioare: Complexele orbitale exterioare sunt compuse din atomi de metal care folosesc cele mai exterioare orbite ale cochiliei pentru hibridizarea atomului central de metal.

Concluzie

Hibridizarea orbitalilor atomici este un concept care este folosit în teoria legăturii Valence pentru a descrie legătura dintre doi atomi prin suprapunerea orbitalilor lor atomici. Această teorie poate fi folosită pentru a explica legătura în complexele de coordonare. Aici, în funcție de nivelul de energie al d orbitalilor utilizați în hibridizarea atomului central, complexele de coordonare sunt în două tipuri de complexe orbitale interioare și complexe orbitale exterioare. Principala diferență între complexele orbitale interioare și exterioare este aceea că hibridizarea orbitalilor atomici ai atomilor centrali metalici ai complexului orbital interior implică orbitali interiori ai cochiliei, în timp ce hibridizarea orbitalilor atomici ai atomului metalic central al complexului orbital exterior implică învelișul exterior d orbitale.

Referințe:

1. "Teoria Bondului Valence - din Lumea Chimiei lui Eric Weisstein" Scienceworld.wolfram.com, disponibil aici. Accesat la 6 septembrie 2017.
2. "Complex de coordonare" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 1 septembrie 2017, disponibil aici. Accesat la 6 septembrie 2017.