|
 |
|
Pozdrav,
Imam par pitanja vezanih uz [Cu(H2O)6]2+.
Zanima me zašto sve Cu-O veze nisu jednake duljine ako su nastale na jednak način?
Kada molekule vode doniraju svoje nevezne elektronske parove u hibridne orbitale zašto doniraju samo 1 par neveznih elektrona?
Hvala Vam unaprijed
|
|
Ime i prezime:
ANA PIROŠ
pirosa0805@gmail.com
|
 |
 |
Geometriju molekule tj. kutove i duljine veza u nekom višeatomnom sustavu određuju energije pojedinih konfiguracija ili konformacija te energijske barijere među njima. U konkretnom slučaju, razlog tzv. Jahn-Tellerovog efekta ili distorzije kod oktaedarskih kompleksa niža je energija d-elektronâ u centralnom atomu ako se naruši simetrija. Općenito se ona može narušiti istezanjem ili skraćivanjem veza duž osi z, ali najčešće se te dvije "vertikalne" veze rastegnu, kao kod spomenutog oktaakvabakrovog(II) kationa.
Razlog zašto se Jahn-Tellerovom distorzijom snižava energija sustava kvantnomehaničke je prirode, što će reći da ga nije moguće objasniti bez više matematike. Nešto manje banalno može se reći da su u sustavima više simetrije neki d-elektroni spareni, što znači višu energiju sustava, dok se desimetrizacijom oni mogu raspariti i time relaksirati. Razmicanje liganada, s druge strane, slabi veze između liganada i centralnog kationa, tako da je konačna geometrija kompromis između dobitka na rasparivanju elektronâ i gubitka zbog slabljenja koordinativnih veza.
Prvi elektronski par koji molekula vode donira metalnom kationu stvara σ-vezu. σ-veze u principu su jednostruke zbog svoje simetrije tj. zato što duž osi veze više nema mjesta za još jedan vezni elektronski par. To znači da će višestruke veze liganda i kationa nužno uključivati i π-komponentu koja zaobilazi os veze. Općenito, ta komponenta može potjecati i od liganda i od metalnog kationa. Ako ligand ima neveznih π-elektrona, a metalni kation dovoljno praznih d-orbitala, donor će biti ligand, dok će metalni kationi krcati d-elektronima moći te elektrone donirati ligandima koji imaju "mjesta", tipično u protuveznim π-orbitalama. Dakle, od metalâ s lijeve strane d-bloka možemo očekivati da će biti skloniji primanju dodatnih elektronskih parova, dok će sredina i desna strana radije donirati elektrone. Što se tiče liganada, tipični donori π-elektrona su oksidni i nitridni anioni, kao i alkoksidni, imidni i amidni anioni, dok su tipični akceptori π-elektronâ cijanidni anion, ugljikov monoksid i fosfini.
Molekula vode ne spada ni u jednu od tih skupina jer nema "prostora" za primanje π-elektronâ, dok joj tetraedarska geometrija zajedno s vodikovim atomima priječi da drugi nevezni par donira kao π-vezni par (pogledaš li kako to stoji u prostoru, primijetit ćeš da sva tri elektronska para "gledaju" suprotno od metalnog kationa). Otpuštanje jednog vodikovog atoma kao protona otvara mogućnost doniranja jer se tada kisikov atom može prebaciti u sp3-hibridizaciju. Međutim, poznato je samo nekoliko kristalnih struktura kod kojih bi se moglo reći da hidroksidni anion donira dodatni elektronski par. Zamijeni li se vodikov atom alkilnom skupinom, koja donira nešto više elektronske gustoće kisikovom atomu, doniranje dodatnog elektronskog para postaje lakše i takvih koordinacijskih spojeva je opisano petnaestak, barem što se tiče kristalnih struktura. S druge strane, okso-ligandi tj. oksidni anioni povezani s metalnim kationima dvostrukim vezama opće su mjesto kemije prijelaznih metala i postoji cijela klasa spojeva s tim strukturnim motivom, poznata kao polioksometalati.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
icvrtila@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
