Teoria MO delle molecole inorganiche
La teoria degli orbitali molecolari basata sulla simmetria costruisce il legame delle molecole e dei complessi inorganici combinando gli orbitali metallici con combinazioni di leganti adattate alla simmetria di simmetria corrispondente.
Definition
La teoria MO delle molecole inorganiche è l'applicazione della simmetria e della teoria degli orbitali molecolari per costruire gli orbitali di legame, non di legame e antilegame di molecole e complessi inorganici da orbitali metallici e di leganti adattati alla simmetria.
Scope
Questo argomento tratta la costruzione e l'interpretazione dei diagrammi di orbitali molecolari per molecole inorganiche e complessi di coordinazione usando la teoria dei gruppi: formando orbitali di gruppo di leganti come combinazioni lineari adattate alla simmetria, abbinandoli agli orbitali s, p e d del metallo della stessa simmetria, costruendo diagrammi di legame sigma e pi per geometrie ottaedriche e altre, e recuperando la scissione del campo cristallino come risultato di un orbitale molecolare. Applica la teoria delle rappresentazioni degli argomenti precedenti al legame.
Core questions
- Come si formano gli orbitali di gruppo dei leganti e come vengono abbinati agli orbitali metallici?
- Come nasce un diagramma di orbitali molecolari di un complesso ottaedrico?
- Come recupera la scissione del campo cristallino il quadro degli orbitali molecolari?
- Come cambiano il diagramma i leganti pi-donatori e pi-accettori?
Key concepts
- Orbitali di gruppo dei leganti
- Corrispondenza di simmetria degli orbitali
- Legame sigma e pi nei complessi
- Diagrammi di orbitali molecolari
- Recupero della scissione del campo cristallino
- Effetti pi-donatori e pi-accettori
Key theories
- Orbitali di gruppo dei leganti e corrispondenza di simmetria
- Gli orbitali dei leganti sono combinati in orbitali di gruppo adattati alla simmetria che si trasformano come rappresentazioni irriducibili; solo gli orbitali metallici della stessa simmetria possono interagire con essi, il che determina il modello di legame.
- Visione degli orbitali molecolari dei complessi
- La costruzione del diagramma per un complesso ottaedrico pone gli orbitali eg del metallo in combinazioni sigma-antilegame e gli orbitali t2g come non leganti (o pi-interagenti), riproducendo la scissione degli orbitali d della teoria del campo cristallino dagli orbitali molecolari.
- Legame pi e la serie spettrochimica
- L'inclusione degli orbitali pi dei leganti mostra che i leganti pi-donatori innalzano il set t2g e riducono la scissione, mentre i leganti pi-accettori lo abbassano e aumentano la scissione, fornendo una spiegazione degli orbitali molecolari per la serie spettrochimica.
Clinical relevance
I diagrammi di orbitali molecolari spiegano il legame, il magnetismo, il colore e la reattività delle molecole e dei complessi inorganici e sono alla base dell'interpretazione razionale dei loro spettri e della progettazione di catalizzatori e materiali.
History
La teoria degli orbitali molecolari, sviluppata da Mulliken e altri, fu estesa alle molecole e ai complessi inorganici a metà del ventesimo secolo, quando i metodi di simmetria furono usati per costruire diagrammi di orbitali molecolari di campo cristallino. Il lavoro di Gray, Hoffmann e altri rese questi diagrammi una descrizione standard del legame inorganico.
Key figures
- Robert Mulliken
- Harry Gray
- Roald Hoffmann
Related topics
Seminal works
- cottongrouptheory1990
- weller2018
- albright2013
Frequently asked questions
- In che modo la teoria degli orbitali molecolari migliora la teoria del campo cristallino per i complessi?
- La teoria del campo cristallino tratta i leganti come cariche puntiformi e ignora la covalenza, mentre la teoria degli orbitali molecolari mescola esplicitamente gli orbitali metallici e dei leganti; riproduce la stessa scissione degli orbitali d ma spiega anche gli effetti covalenti, il legame pi e la serie spettrochimica.
- Che cos'è un orbitale di gruppo di leganti?
- Un orbitale di gruppo di leganti è una combinazione lineare adattata alla simmetria degli orbitali individuali del legante che si trasforma come una delle rappresentazioni irriducibili del complesso, in modo che possa essere abbinato a un orbitale metallico della stessa simmetria per formare orbitali molecolari.