İnorganik Moleküllerin MO Kuramı
Simetri temelli moleküler orbital kuramı, inorganik moleküllerin ve komplekslerin bağlanma yapısını, metal orbitallerini uygun simetriye sahip simetriye uyarlanmış ligand kombinasyonları ile birleştirerek oluşturmaktadır.
Tanım
İnorganik moleküllerin MO kuramı, inorganik moleküllerin ve komplekslerin bağlayıcı, bağlayıcı olmayan ve antibağlayıcı orbitallerini metal ve simetriye uyarlanmış ligand orbitallerinden oluşturmak için simetri ve moleküler orbital kuramının uygulanmasıdır.
Kapsam
Bu konu, inorganik moleküller ve koordinasyon kompleksleri için moleküler orbital diyagramlarının grup teorisi kullanılarak oluşturulmasını ve yorumlanmasını kapsamaktadır: ligand grup orbitallerinin simetriye uyarlanmış doğrusal kombinasyonlar olarak oluşturulması, bunların aynı simetriye sahip metal s, p ve d orbitalleriyle eşleştirilmesi, oktahedral ve diğer geometriler için sigma ve pi-bağlanma diyagramlarının inşa edilmesi ve ligand alanı yarılmasının moleküler orbital sonucu olarak yeniden elde edilmesi incelenmektedir. Önceki konuların temsil teorisi bağlanmaya uygulanmaktadır.
Temel sorular
- Ligand grup orbitalleri nasıl oluşur ve metal orbitalleriyle nasıl eşleşir?
- Oktahedral bir kompleksin moleküler orbital diyagramı nasıl ortaya çıkar?
- Moleküler orbital yaklaşımı, ligand alanı yarılmasını nasıl yeniden elde eder?
- Pi-verici ve pi-alıcı ligandlar diyagramı nasıl değiştirir?
Anahtar kavramlar
- Ligand grup orbitalleri
- Orbitallerin simetri eşleşmesi
- Komplekslerde sigma ve pi bağlanması
- Moleküler orbital diyagramları
- Ligand alanı yarılmasının yeniden elde edilmesi
- Pi-verici ve pi-alıcı etkileri
Temel kuramlar
- Ligand grup orbitalleri ve simetri eşleşmesi
- Ligand orbitalleri, indirgenemez temsiller olarak dönüşen simetriye uyarlanmış grup orbitalleri halinde birleştirilmektedir; yalnızca aynı simetriye sahip metal orbitalleri onlarla etkileşime girebilmekte, bu da bağlanma düzenini belirlemektedir.
- Komplekslerin moleküler orbital görünümü
- Oktahedral bir kompleks için diyagram oluşturulurken, metal eg orbitalleri sigma-antibağlayıcı kombinasyonlara yerleştirilmekte ve t2g orbitalleri bağlayıcı olmayan (veya pi-etkileşimli) olarak konumlandırılmaktadır; bu durum, ligand alanı teorisinin d-orbital yarılmasını moleküler orbitallerden yeniden üretmektedir.
- Pi-bağlanma ve spektrokimyasal seri
- Ligand pi orbitallerinin dahil edilmesi, pi-verici ligandların t2g setini yükseltip yarılmayı azalttığını, pi-alıcı ligandların ise onu düşürüp yarılmayı artırdığını göstermektedir; bu durum, spektrokimyasal seri için moleküler orbital temelli bir açıklama sunmaktadır.
Klinik önem
Moleküler orbital diyagramları, inorganik moleküllerin ve komplekslerin bağlanma, manyetizma, renk ve reaktivitesini açıklamakta; bunların spektrumlarının rasyonel yorumlanmasına, katalizörlerin ve malzemelerin tasarımına temel oluşturmaktadır.
Tarihçe
Mulliken ve diğerleri tarafından geliştirilen moleküler orbital kuramı, yirminci yüzyılın ortalarında inorganik moleküllere ve komplekslere genişletilmiştir; bu dönemde simetri yöntemleri ligand alanı moleküler orbital diyagramlarını oluşturmak için kullanılmıştır. Gray, Hoffmann ve diğerlerinin çalışmaları, bu diyagramları inorganik bağlanmanın standart bir açıklaması haline getirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Robert Mulliken
- Harry Gray
- Roald Hoffmann
İlgili konular
Temel eserler
- cottongrouptheory1990
- weller2018
- albright2013
Sıkça sorulan sorular
- Moleküler orbital kuramı, kompleksler için kristal alanı kuramına göre nasıl bir iyileşme sağlamaktadır?
- Kristal alanı kuramı, ligandları nokta yükler olarak ele almakta ve kovalentliği göz ardı etmektedir; oysa moleküler orbital kuramı metal ve ligand orbitallerini açıkça karıştırmaktadır. Bu kuram, aynı d-orbital yarılmasını yeniden üretmekle kalmayıp, aynı zamanda kovalent etkileri, pi-bağlanmayı ve spektrokimyasal seriyi de açıklamaktadır.
- Ligand grup orbitali nedir?
- Ligand grup orbitali, bireysel ligand orbitallerinin simetriye uyarlanmış doğrusal bir kombinasyonudur ve kompleksin indirgenemez temsillerinden biri olarak dönüşmektedir; bu sayede moleküler orbitaller oluşturmak üzere aynı simetriye sahip bir metal orbitaliyle eşleştirilebilmektedir.