Oktahedral moleküler geometri

[bullvar_katip]

Kimyada, oktahedral moleküler geometri, bir oktahedronun köşelerini tanımlayan, merkezi bir atom etrafında simetrik olarak düzenlenmiş altı atomlu bileşiklerin veya atom gruplarının veya ligandların şeklini tanımlar. Oktahedronun sekiz yüzü vardır, dolayısıyla octa ön ekini alır. Oktahedron, Platonik katılardan biridir, ancak oktahedral moleküller tipik olarak merkezlerinde bir atom içerir ve ligand atomları arasında bağ yoktur. Mükemmel bir oktahedron O nokta grubuna aittir. Oktahedral bileşiklerin örnekleri arasında kükürt hekzaflorür SF ve molibden hekzakarbonil Mo (CO) gösterilebilir. "Oktahedral" terimi, kimyagerler tarafından, merkezi atoma olan bağların geometrisine odaklanarak ve ligandların kendi aralarındaki farklılıkları dikkate almadan biraz gevşek bir şekilde kullanılır. Örneğin, N-H bağlarının oryantasyonu nedeniyle matematiksel anlamda oktahedral olmayan [Co(NH)], oktahedral olarak adlandırılır. Oktahedral koordinasyon geometrisi kavramı, koordinasyon bileşiklerindeki stokiyometrileri ve izomerizmi açıklamak için Alfred Werner tarafından geliştirilmiştir. Onun araştırmaları, kimyagerlerin koordinasyon bileşiklerinin izomerlerinin sayısını rasyonalize etmelerine yol açtı. Aminleri ve basit anyonları içeren oktahedral geçiş metali kompleksleri, genellikle Werner tipi kompleksler olarak anılır. [[Dosya:Sulfur-hexafluoride-3D-vdW.png|sağ|küçükresim|200x200pik| Sülfür hekzaflorürün yapısı, oktahedral koordinasyon geometrisine sahip bir molekül örneği.]] Oktahedral komplekslerde izomerizm Ligandların iki veya daha fazla türü (L, L ...) bir oktahedral metal merkezine (M) koordine edilmiştir, bu karmaşık izomerler olarak mevcut olabilirler. Bu izomerler için adlandırma sistemi, farklı ligandların sayısına ve düzenlemesine bağlıdır. cis ve trans MLL için iki izomer mevcuttur. MLL 'nin bu izomerleri L ligandları karşılıklı olarak bitişikse cis, L grupları birbirine 180° konumlandırılmışsa transtır. Alfred Werner'i, 1913 Nobel ödüllü oktahedral komplekslerin postülasyonuna yönlendiren bu tür komplekslerin analiziydi. Yüzey ve güney izomerleri MLL için iki izomer mümkündür - her üç özdeş ligand kümesinin metal atomunu çevreleyen oktahedronun bir yüzünü işgal ettiği bir yüzey izomeri (fac), böylece bu üç liganddan herhangi ikisi karşılıklı olarak cis olacaktır ve her üç özdeş ligand kümesinin metal atomundan geçen bir düzlemin işgal edildiği bir güney izomeri (mer). Kiralite Birkaç farklı türde ligand veya iki dişli ligandlı daha karmaşık kompleksler, birbirlerinin üst üste bindirilemeyen ayna görüntüleri veya enantiyomerleri olan izomer çiftleri ile kiral olabilir. Diğer MLLL için, toplam altı izomer mümkündür. Üç çift aynı ligandın trans olduğu bir izomer Diğer iki cis özdeş ligandlar (L ya da L ya da L) bir çift trans olduğu üç ayrı izomer. Üç çift özdeş ligandın hepsinin cis olduğu iki enantiyomerik kiral izomer. Olası izomerlerin sayısı, altı farklı ligandlı bir oktahedral kompleks için 30'a ulaşabilir (bunun tersine, dört farklı ligandlı bir tetrahedral kompleks için sadece iki stereoizomer mümkündür). Aşağıdaki tablo, tek dişli ligandlar için tüm olası kombinasyonları listeler: Dolayısıyla, MLLLLLL'nin15 diastereomerinin tümü kiraldir, ancak MLLLLLnin altı diastereomeri kiraldırlar ve üç tanesi (trans olan L'lar) değildir. Oktahedral koordinasyonun organik kimyayı domine eden tetrahedrondan çok daha fazla karmaşıklığa izin verdiği görülebilir. MLLLL tetrahedronu tek bir enantiomerik çift olarak mevcuttur. Organik bir bileşikte iki diastereomer oluşturmak için en az iki karbon merkezi gereklidir. İdeal simetriden sapmalar Jahn-Teller etkisi Terim aynı zamanda koordinasyon kimyasında karşılaşılan yaygın bir fenomen olan Jahn-Teller etkisinden etkilenen oktahedral olarak da ifade edebilir. Bu O - D molekül simetrisini azaltır ve tetragonal biçim bozukluğu olarak da bilinir. Bozuk oktahedral geometri XeF veya gibi bazı moleküller, molekülün simetrisini O'den C'ye bozan tek bir çifte sahiptir. Spesifik geometri, monokaplı bir oktahedron olarak bilinir, çünkü oktahedrondan, yalnız çifti oktahedronun bir üçgen yüzünün ortasına bir "kapak" olarak yerleştirerek (ve diğer altı atomun konumlarını değiştirerek) türetilir. Bunların her ikisi de VSEPR tarafından tahmin edilen geometriden bir sapmayı temsil eder, bu AXE için beşgen bir piramidal şekli öngörür. Biyoktahedral yapılar Oktahedra çiftleri, terminal ligandları köprü ligandları ile değiştirerek oktahedral koordinasyon geometrisini koruyacak şekilde kaynaştırılabilir. Oktahedrayı kaynaştırmak için iki motif yaygındır: kenar paylaşımı ve yüz paylaşımı. Kenar ve yüz paylaşımlı bioktahedra, sırasıyla [ML(μ-L)] ve ML(μ-L) formüllerine sahiptir. Aynı bağlantı modelinin polimerik versiyonları, sırasıyla [ML(μ-L)] ve [M(μ-L)] stokiyometrilerini verir. Bir oktahedronun bir kenarının veya yüzünün paylaşılması, biyoktahedral denilen bir yapı verir. Çözeltide birçok metal penta halojenür ve penta alkoksit bileşiği ve biyoktahedral yapılara sahip katı bulunur. Bir örnek, niyobyum pentaklorürdür. Metal tetrahalidler genellikle kenar paylaşımlı oktahedralı polimerler olarak bulunur. Zirkonyum tetraklorür bir örnektir. Yüz paylaşımlı oktahedral zincirlere sahip bileşikler arasında MoBr, RuBr ve TlBr bulunur. Üçgen prizmatik geometri Formül MX 'ya sahip bileşikler için, oktahedral geometriye ana alternatif, simetri D'ye sahip üç köşeli prizmatik geometridir. Bu geometride altı ligand da eşdeğerdir. Ayrıca C simetrisine sahip bozulmuş trigonal prizmalar vardır; bunun önemli bir örneği 'dir. Genellikle yavaş olan Δ- ve comp - komplekslerinin dönüşümünün, "Bailar bükümü" adı verilen bir süreç olan trigonal prizmatik bir ara ürün yoluyla ilerlemesi önerilmektedir. Bu aynı komplekslerin rasemizasyonu için alternatif bir yol Ray-Dutt bükümüdür. Oktahedral komplekslerde d-orbitallerinin enerjisinin bölünmesi Serbest bir iyon için, örneğin gaz halindeki Ni veya Mo, d-orbitallerinin enerjisi eşittir; yani "çakışıktır"dir. Oktahedral bir komplekste bu çakışıklık ortadan kalkar. Doğrudan ligandlara yönelik olan d ve d'nin enerjisi, e kümesi olarak adlandırılır. Öte yandan, t kümesi denen d, d ve d orbitallerinin enerjisi stabilizedir. T ve e etiketleri, bu orbitallerin simetri özelliklerini tanımlayan indirgenemez temsillere atıfta bulunur. Bu iki grubu ayıran enerji boşluğu, kristal alan teorisinin ve daha kapsamlı ligand alan teorisinin temelidir. Serbest bir iyondan oktahedral bir kompleksin oluşumu üzerine çakışıklık kaybına kristal alan bölünmesi veya ligand alanı bölünmesi denir. Enerji boşluğu, ligandların sayısına ve doğasına göre değişen Δ olarak etiketlenir. Kompleksin simetrisi oktahedralden daha düşükse, e ve t seviyeleri daha da bölünebilir. Örneğin, t ve e kümeleri trans-MLL'de daha da bölünebilir. Ligand gücü, bu elektron vericileri için aşağıdaki sıraya sahiptir: zayıf: iyot < brom < florin < asetat < oksalat < su < piridin < siyanür : kuvvetli "Zayıf alan ligandları" olarak adlandırılan ligandlar, küçük Δya neden olur ve daha uzun dalga boylarında ışığı emer. Tepkimeler Neredeyse sayılamayacak kadar çeşitli oktahedral komplekslerin var olduğu göz önüne alındığında, çok çeşitli reaksiyonların açıklanmış olması şaşırtıcı değildir. Bu reaksiyonlar şu şekilde sınıflandırılabilir: Ligand ikame reaksiyonları (çeşitli mekanizmalar yoluyla) Protonasyon dahil olmak üzere ligand ekleme reaksiyonları Redoks reaksiyonları (elektronların kazanıldığı veya kaybolduğu yer) Ligandın göreceli stereokimyasının koordinasyon küresi içinde değiştiği yeniden düzenlemeler. Oktahedral geçiş metali komplekslerinin birçok reaksiyonu suda meydana gelir. Bir anyonik ligand koordineli bir su molekülünün yerini aldığında, reaksiyona anasyon' denir. Zıt bir reaksiyon, anyonik bir ligandın yerini alan su, akuasyon olarak adlandırılır. Örneğin, [CoCl(NH)], özellikle asit veya baz varlığında, su içinde [Co(NH)(HO)] verecek şekilde yavaşça eşitlenir. Konsantre HCl'nin eklenmesi, aquo kompleksini bir anasyon işlemi yoluyla tekrar klorüre dönüştürür. Ayrıca bakınız Oktahedral kümeler AX yöntemi Moleküler geometri Kaynakça Dış bağlantılar Kimya | Kimya, Yapılar ve 3 Boyutlu Moleküller Indiana Üniversitesi Moleküler Yapı Merkezi Nokta Grubu Simetri Örnekleri Kategori:Koordinasyon kimyası Kategori:Moleküler geometri