Geometria molecular octaèdrica
En química, es diu geometria molecular octaèdrica o Oh a la forma dels composts en els que sis lligants (àtoms, molècules o ions) es disponen al voltant d'un àtom o ion central, definint els vèrtiços d'un octaedre. Es tracta d'una estructura molt comuna, i que és molt estudiada per la seua importància en la química de coordinació dels metals de transició. A partir d'ella es deriven, per deformació contínua, atres geometria moleculars importants, com són l'octaedre elongado, l'octaedre achatado, la piràmide de base quadrada i el pla-quadrat. Indirectament, també està relacionada en la geometria molecular tetraèdrica. Eixemples de composts octaèdrics són el hexafluoruro de sofre SF6 i el hexacarbonilo de molibdeno Mo(CO)6. El terme "octaèdric" és usat de manera un tant laxa pels químics, enfocant-se en la geometria dels enllaços a l'àtom central i no considerant les diferències entre els ligandos mateixos. Per eixemple, el hexaamino cobalt(III) [Co(NH3)6]3+, que no és octaèdric en el sentit matemàtic per l'orientació dels enllaços N-H, pero que es coneix com a octaèdric.[1]
El concepte de geometria de coordinació octaèdrica va ser desenrollat per Alfred Werner per a explicar les estequiometrías i les isomerias en els composts de coordinació. La seua visió va permetre als químics racionalisar el número d'isòmers dels composts de coordinació. Els complexos octaèdrics de metals de transició que contenen amina i aniones simples a sovint es denominen complexos de tipo Werner.
Isomeria en complexos octaèdrics
[editar | editar còdic]Quan dos o més tipos de ligandos (La, Lb...) es coordinen en un centre metàlic octaèdric (M), el complex pot existir com a diferents isòmers. El sistema de denominació per a estos isòmers depén del número i disposició dels diferents ligandos.
Isòmers cis i trans
[editar | editar còdic]Per a MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua, existixen 2 possibles isòmers. Estos isòmers de MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua són cis, si els ligandos Lb són mútuament adjacents, i trans, si els ligandos Lb es troben situats a 180° entre ells. Va ser l'anàlisis de tals complexos lo que va dur a Alfred Werner a la postulació guanyadora del Premi Nobel de 1913 de complexos octaèdrics.
-
![cis-[CoCl2(NH3)4]+](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/Cis-dichlorotetraamminecobalt%28III%29.png/250px-Cis-dichlorotetraamminecobalt%28III%29.png)
cis-[CoCl2(NH3)4]+ -
![trans-[CoCl2(NH3)4]+](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/Trans-dichlorotetraamminecobalt%28III%29.png/250px-Trans-dichlorotetraamminecobalt%28III%29.png)
trans-[CoCl2(NH3)4]+
![cis-[CoCl2(NH3)4]+](/wiki/Archiu:Cis-dichlorotetraamminecobalt(III).png)
![trans-[CoCl2(NH3)4]+](/wiki/Archiu:Trans-dichlorotetraamminecobalt(III).png)
Isòmers facial i meridional
[editar | editar còdic]Per a MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua, són possibles dos isòmers: un isòmer facial (fac) en el que cada conjunt de tres ligandos idèntics ocupa una cara de l'octaedre que rodeja a l'àtom central del metal, de modo que qualsevol d'estos tres ligandos són mútuament cis; i un isòmer meridional (mer) en el que cada conjunt de tres ligandos idèntics ocupa un pla que passa a través de l'àtom de metal.
-
![fac-[CoCl3(NH3)3]](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/Fac-trichlorotriamminecobalt%28III%29.png/250px-Fac-trichlorotriamminecobalt%28III%29.png)
fac-[CoCl3(NH3)3] -
![mer-[CoCl3(NH3)3]](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/54/Mer-trichlorotriamminecobalt%28III%29.png/250px-Mer-trichlorotriamminecobalt%28III%29.png)
mer-[CoCl3(NH3)3]
![fac-[CoCl3(NH3)3]](/wiki/Archiu:Fac-trichlorotriamminecobalt(III).png)
![mer-[CoCl3(NH3)3]](/wiki/Archiu:Mer-trichlorotriamminecobalt(III).png)
Quiralidad
[editar | editar còdic]Els complexos més complicats, en varis tipos diferents de ligandos o en ligandos bidentados també poden ser quirales, en parells d'isòmers que són imàgens especulares no superponibles o enantiómeros entre sí.
-
![Λ-[Fe(ox)3]3−](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Delta-tris%28oxalato%29ferrate%28III%29-3D-balls.png/250px-Delta-tris%28oxalato%29ferrate%28III%29-3D-balls.png)
Λ-[Fe(ox)3]3− -
![Δ-[Fe(ox)3]3−](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Lambda-tris%28oxalato%29ferrate%28III%29-3D-balls.png/250px-Lambda-tris%28oxalato%29ferrate%28III%29-3D-balls.png)
Δ-[Fe(ox)3]3− -
![Λ-cis-[CoCl2(en)2]+](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Delta-cis-dichlorobis%28ethylenediamine%29cobalt%28III%29.png/120px-Delta-cis-dichlorobis%28ethylenediamine%29cobalt%28III%29.png)
Λ-cis-[CoCl2(en)2]+ -
![Δ-cis-[CoCl2(en)2]+](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/81/Lambda-cis-dichlorobis%28ethylenediamine%29cobalt%28III%29.png/120px-Lambda-cis-dichlorobis%28ethylenediamine%29cobalt%28III%29.png)
Δ-cis-[CoCl2(en)2]+
![Λ-[Fe(ox)3]3−](/wiki/Archiu:Delta-tris(oxalato)ferrate(III)-3D-balls.png)
![Δ-[Fe(ox)3]3−](/wiki/Archiu:Lambda-tris(oxalato)ferrate(III)-3D-balls.png)
![Λ-cis-[CoCl2(en)2]+](/wiki/Archiu:Delta-cis-dichlorobis(ethylenediamine)cobalt(III).png)
![Δ-cis-[CoCl2(en)2]+](/wiki/Archiu:Lambda-cis-dichlorobis(ethylenediamine)cobalt(III).png)
Uns atres
[editar | editar còdic]El número d'isòmers possibles pot alcançar 30 per a un complex octaèdric en sis ligandos diferents (en contrast, solament són possibles dos estereoisómeros per a un complex tetraèdric en quatre ligandos diferents). La següent taula enumera totes les combinacions possibles per a ligandos monodentados:[2]
| Fòrmula | Número d'isòmers | Número de parells enantioméricos |
|---|---|---|
| ML6 | 1 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLb | 1 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua | 2 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLbLc | 2 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua | 2 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seuaLc | 3 | 0 |
| MLPlantilla:La seuaLbLcLd | 5 | 1 |
| MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seua | 6 | 1 |
| MLPlantilla:La seuaLPlantilla:La seuaLcLd | 8 | 2 |
| MLPlantilla:La seuaLbLcLdLi | 15 | 6 |
| MLaLbLcLdLiLf | 30 | 15 |
Desviacions de la simetria octaèdrica ideal
[editar | editar còdic]Efecte Jahn-Teller
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Efecte Jahn-Teller.
La simetria octaèdrica es veu influenciada per l'efecte Jahn–Teller, que és un fenomen comú que es troba en la química de coordinació. Açò reduïx la simetria de la molècula d'Oh a D4h i es coneix com a distorsió tetragonal.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Von Zelewsky, A.. Stereochemistry of Coordination Compounds, Chichester: John Wiley.
- ↑ Inorganic Chemistry, 2nd edició, Prentice-Hall, p. 290.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Geometría molecular octaédrica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.