Differenza tra complessi orbitali interni ed esterni
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Differenza principale - Complessi orbitali interni o esterni
I complessi di coordinamento sono strutture molecolari composte da un atomo o ione centrale circondato da diversi atomi o gruppi di atomi. L'atomo centrale è spesso un atomo di transizione. Gli atomi o gruppi circostanti sono chiamati ligandi. Questi ligandi sono legati all'atomo centrale attraverso legami covalenti coordinati. Questi legami sono formati tra orbitali molecolari s e p del ligando e gli orbitali atomici d dell'atomo di metallo. Secondo la teoria del legame di valenza, gli orbitali atomici dell'atomo di metallo subiscono l'ibridazione prima che formi il legame. Esistono due tipi di complessi di coordinazione basati su questo modello di ibridazione: complessi orbitali interni e complessi orbitali esterni. Questi nomi sono dati in base alla posizione del d orbitale rispetto alla posizione degli orbitali s e p dell'atomo di metallo. La principale differenza tra i complessi orbitali interni ed esterni è quella l'ibridazione degli orbitali atomici dell'atomo di metallo centrale del complesso orbitale interno coinvolge gli orbitali della conchiglia interna mentre l'ibridazione degli orbitali atomici dell'atomo di metallo centrale del complesso orbitario esterno coinvolge gli orbitali più esterni della conchiglia.
Aree chiave coperte
1. Cosa sono i complessi orbitali interni
- Definizione, spiegazione della struttura
2. Cosa sono i complessi orbitali esterni
- Definizione, spiegazione della struttura
3. Qual è la differenza tra i complessi orbitali interni e esterni
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: legame covalente coordinato, complesso di coordinazione, ibridazione, complessi orbitali interni, leganti, orbitale, complessi orbitali esterni, metallo di transizione, teoria del legame di valenza
Cosa sono i complessi orbitali interni
I complessi orbitali interni sono composti di coordinazione composti da un atomo di metallo centrale che ha l'ibridazione degli orbitali atomici inclusi gli orbitali d degli involucri interni e gli orbitali s-p dal guscio esterno. In altre parole, l'atomo di metallo centrale di questi complessi utilizza gli orbitali della shell interna d per l'ibridazione degli orbitali atomici. Pertanto, questi orbitali d hanno un livello energetico inferiore rispetto agli orbitali s e p.
L'ibridazione più comune dell'atomo di metallo nei complessi orbitali interni è d2sp3. Ma possono esserci anche altre ibridazioni, come dsp2. Consideriamo un esempio per comprendere la formazione di complessi orbitali interni.
Esempio
[Co (NH3)6]+3 complesso
La configurazione elettronica di cobalto (Co) è [Ar] 3d74s2.
Dal momento che NH3 i ligandi non hanno cariche elettriche, lo stato di ossidazione del Co atom dovrebbe essere +3.
La configurazione elettronica di Co+3 è [Ar] 3d6.
Per formare 6 legami covalenti coordinati con i 6 ligandi (NH3), 6 orbitali atomici dovrebbero essere ibridati. Pertanto, due degli orbitali 3d vengono ibridati con orbitali orbitali 4 e orbitali 4p.
Poiché gli orbitali d coinvolti nell'ibridazione sono nel guscio 3 degli elettroni e gli orbitali s e p sono nel guscio 4 degli elettroni, il complesso di coordinazione formato con questo atomo di metallo è chiamato complesso orbitale interno. Le frecce in colore arancione mostrano le sei coppie di elettroni solitarie donate dai sei ligandi.
Cosa sono i complessi orbitali esterni
I complessi orbitali esterni sono composti di coordinazione composti da un atomo di metallo centrale con ibridazione degli orbitali atomici compresi gli orbitali s, p e d dalla shell più esterna. Qui, tutti gli orbitali atomici coinvolti nell'ibridazione si trovano nello stesso livello di energia. Poiché gli orbitali d coinvolti in questa ibridazione si trovano al di fuori degli orbitali s e p, i complessi formati da questi atomi di metallo sono chiamati complessi orbitali esterni.
L'ibridazione più comune che può essere osservata in questo tipo di complessi è sp3d2. Questo può essere spiegato utilizzando un esempio come mostrato di seguito.
Esempio
[CoF6]-3 complesso è un complesso di coordinamento.
La configurazione elettronica di cobalto (Co) è [Ar] 3d74s2.
La carica elettrica di un atomo F è -1. Pertanto, lo stato di ossidazione del Co-atomo dovrebbe essere +3 per bilanciare la carica complessiva del complesso.
La configurazione elettronica di Co+3 è [Ar] 3d6.
Per formare legami covalenti coordinati, l'orbitale 4s, tre orbitali 4p e due orbitali 4d sono ibridati.
Poiché gli orbitali 4s, 4p e 4d sono coinvolti nell'ibridazione, le coppie di elettroni solitari provenienti da ioni fluoruro sono riempite a questi orbitali ibridi. Poiché gli orbitali d si trovano al di fuori degli orbitali s e p, i complessi formati da questi atomi di metallo sono chiamati complessi orbitali esterni.
Differenza tra complessi orbitali interni ed esterni
Definizione
Complessi orbitali interni: I complessi orbitali interni sono composti coordinati aventi un atomo di metallo centrale che subisce l'ibridazione di orbitali atomici inclusi gli orbitali interni d.
Complessi orbitali esterni: I complessi orbitali esterni sono composti coordinati aventi un atomo di metallo centrale che subisce l'ibridazione di orbitali atomici inclusi gli orbitali più esterni.
Ibridazione più comune
Complessi orbitali interni: L'ibridazione più comune degli atomi di metallo nei complessi orbitali interni è d2sp3.
Complessi orbitali esterni: L'ibridazione più comune degli atomi di metallo nei complessi orbitali esterni è sp3 d2.
Livelli energetici
Complessi orbitali interni: Nei complessi orbitali interni, gli orbitali d coinvolti nell'ibridazione si trovano a un livello energetico inferiore rispetto agli orbitali s e p.
Complessi orbitali esterni: Nei complessi orbitali esterni, gli orbitali d coinvolti nell'ibridazione si trovano nello stesso livello di energia degli orbitali s e p.
Gusci di elettroni
Complessi orbitali interni: I complessi orbitali interni sono composti da atomi di metallo che usano gli orbitali della conchiglia interna per l'ibridazione nell'atomo di metallo centrale.
Complessi orbitali esterni: I complessi orbitali esterni sono composti da atomi di metallo che usano gli orbitali più esterni della conchiglia per l'ibridazione nell'atomo di metallo centrale.
Conclusione
L'ibridazione degli orbitali atomici è un concetto che viene usato nella teoria del legame di Valenza per descrivere il legame tra due atomi attraverso la sovrapposizione dei loro orbitali atomici. Questa teoria può essere utilizzata per spiegare il legame nei complessi di coordinamento. Qui, secondo il livello di energia degli orbitali d utilizzati nell'ibridazione dell'atomo centrale, i complessi di coordinazione sono in due tipi come complessi orbitali interni e complessi orbitali esterni. La principale differenza tra i complessi orbitali interni ed esterni è che l'ibridazione degli orbitali atomici dell'atomo di metallo centrale del complesso orbitale interno coinvolge gli orbitali della conchiglia interna mentre l'ibridazione degli orbitali atomici dell'atomo di metallo centrale del complesso orbitario esterno coinvolge l'involucro più esterno d orbitali.
Riferimenti:
1. "Valence Bond Theory - da Eric Weisstein's World of Chemistry". Scienceworld.wolfram.com, disponibile qui. Accesso 6 settembre 2017.
2. "Complesso di coordinamento." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1 settembre 2017, disponibile qui. Accesso 6 settembre 2017.
