11.7: Geometría en Complejos de Metales de Transición
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Si has estudiado las estructuras de Lewis, entonces sabes que el número de pares solitarios y átomos alrededor de un átomo específico te dice la geometría en ese átomo específico. Algo muy similar es cierto en los complejos de coordinación, pero es un poco más sencillo. En los complejos de metales de transición, los pares solitarios en el metal no contribuyen a la geometría general del complejo metálico. Todo lo que importa es el número de ligandos unidos al metal.
- En los complejos de coordinación, el número de ligandos determina la geometría.
Como resultado, existe una correlación bastante directa entre el número de coordinación (el número de ligandos) y la geometría.
| # ligandos | geometría |
| 2 | lineal |
| 3 | plano trigonal |
| 4 | tetraédrico; a veces plano cuadrado |
| 5 | bipiramidal trigonal; a veces piramidal cuadrado |
| 6 | octaédrico |
Hay dos excepciones a esa regla sencilla. La coordinación número cuatro y la coordinación número cinco tienen dos geometrías posibles. ¿Cómo sabemos cuál va a pasar?
Para la coordinación número cinco, realmente no podemos hacer una predicción fácil. En cuanto a los ángulos entre ligandos, estas dos posibles geometrías son realmente bastante cercanas entre sí, por lo que la distinción es sutil. Si llamas a todo lo que es de cinco coordenadas una geometría bipiramidal trigonal, estarás en el estadio correcto.
La coordinación número cuatro es una historia diferente; aquí tenemos cierta capacidad predictiva. No obstante, hay dos factores diferentes que entran en juego, por lo que aún quedan algunos casos sutiles.
El primer factor es la estería o el hacinamiento. En un tetraedro, los cuatro ligandos están a 109 grados uno del otro. En geometría plana cuadrada, los cuatro ligandos están a solo 90 grados uno del otro. Dado que una geometría tetraédrica está menos abarrotada, los estéricos hacen que esta geometría sea más favorable y común.
Para formar una geometría plana cuadrada, tiene que haber algún factor que desvíe la preferencia estérica por la geometría tetraédrica. La desestabilización electrónica puede ocurrir en geometría tetraédrica. Lo mismo ocurre con la geometría plana cuadrada; sin embargo, la desestabilización ocurre en menor medida cuando hay ocho electrones en el metal en esta geometría. Como resultado, la geometría plana cuadrada es más común cuando el metal tiene ocho electrones.
Ver una discusión más profunda de los complejos de coordinación en un curso posterior.