Enllaç de tres centres i quatre electrons
El enllaç de tres centres i quatre electrons (3c-4i) és un model usat per a explicar l'enllaç en molècules hipervalentes, tals com el pentafluoruro de fòsfor, hexafluoruro de sofre, els fluorur de xenón, i el anión hidrógenodifluoruro.[1] També és conegut com el model de tres centres de Pimentel-Rundle, pel treball publicat per George C. Pimentel en 1951,[2] que construïx este model sobre la base de desenrolls previs per Robert E. Rundle per a enllaços en deficiència d'electrons.[3]
El model es considera un enllaç de tres àtoms colineales. Per eixemple, en el XeF2, la subunidad llineal de F-Xe-F és descrita per un conjunt de tres orbitales moleculars, derivats dels orbitales p colineales en cada àtom. Els enllaços Xe-F resulten de la combinació d'un orbital p ple en l'àtom central, en dos orbitales p semillenos en els àtoms axials (F), resultant en un orbital enlazante ple, un orbital no enlazante també ple, i un orbital antienlazante buit. Els dos orbitales moleculars de menor energia estan doblement ocupats. El HOMO està localisant en els dos àtoms terminals. Esta localisació de la càrrega està acomodada pel fet de que els dos ligantes terminals són altament electronegativos en molècules hipervalentes. Les molècules PF5 i SF4 són descrits, d'acort a este model, com tenint un enllaç 3c-4i, aixina com tres i dos enllaços de dos centres, respectivament. En el SF6 i en els fluorur de xenón, tots els enllaços són descrits en el model de tres centres i quatre electrons.
L'enllaç en el XeF2 pot ser mostrat cualitativamente usant estructures de Lewis resonantes, com es mostra a continuació:
En esta representació, la regla de l'octet no es trenca, els órdens d'enllaç són d'1/2, i hi ha una densitat electrònica aumentada en els àtoms de flúor. Estos resultats són consistents en l'esquema de orbitales moleculars discutit dalt.
Els models més antics per a explicar la hipervalencia involucraven orbitales d. Al 2008, estos models encara apareixien en alguns texts superiors introductoris; no obstant, els càlculs de química quàntica sugerixen que la participació dels orbitales d és despreciable, per la gran diferència d'energia entre els orbitales p (plens), i els orbitales d (buits). Més encara, deu fer-se una distinció entre els "orbitales d" en el sentit d'enllaç de valència, i les "funciones d", que estan incluidasa en els càlculs de mecànica quàntica com a funcions de polarisació.[4] El model de tres centres i quatre electrons té la ventaja d'excloure la necessitat de necessitar orbitales d, que ha conduït a la seua acceptació.[5]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Weinhold, F.; Landis, C. Valency and bonding, Cambridge, 2005; pp. 275-306.
- ↑ Pimentel, G. C. The Bonding of Trihalide and Bifluoride Ions by the Molecular Orbital Method. J. Chem. Phys. 1951, 19, 446-448. doi:10.1063/1.1748245
- ↑ Rundle, R. E. Electron Deficient Compounds. II. Relative Energies of "Half-Bonds". J. Chem. Phys 1949, 17, 671-675.doi:10.1063/1.1747367
- ↑ E. Magnusson. Hypercoordinate molecules of second-row elements: d functions or d orbitals? J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7940-7951. doi:10.1021/ja00178a014
- ↑ Ramsden, C. A. Senar-bonding molecular orbitals and the chemistry of senar-classical organic molecules. Chem. Soc. Rev. 1994, 111-118. doi:10.1039/CS9942300111
- Este artícul conté una traducció derivada de «Enlace de tres centros y cuatro electrones» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.