Problemas con la tarea Capítulo 7
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Sección 1
Ejercicio 1
Decidir si la teoría del vínculo de valencia es capaz de explicar las formas de las siguientes especies. Explique su decisión utilizando diagramas de caja de electrones apropiados.
- PdCl 4 2- (plano cuadrado)
- NiCl 4 2- (tetraédrico)
- Cr (CO) 6 (octaédrico)
- ZnCl 4 2- (tetraédrico)
- Ag (NH 3) 2 + (lineal)
- Au (PPh 3) 3 + (plano trigonal)
- Cu (NH 3) 4 2+ (tetraédrico)
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-
a) No. Uno tendría que mover un electrón de un orbital d medio lleno al otro orbital d medio lleno. Esto requeriría invertir el espín del electrón que es cuánto-mecánicamente no permitido.
b) Sí, porque los orbitales s y p están vacíos y pueden hibridarse sp 3:
c) No, porque uno necesitaría mover y hacer un par de electrones s y dos d bajo inversión de giro.
d) Sí, porque los orbitales s y p vacíos están disponibles para la hibridación
e) Sí, porque los orbitales s y p vacíos están disponibles para la hibridación sp que es capaz de explicar la forma lineal.
f) Sí, porque los orbitales s y p vacíos están disponibles para la hibridación sp 2 que es capaz de explicar la forma plana trigonal.
g) Sí, porque los orbitales s y p vacíos están disponibles para la hibridación sp 3 que es capaz de explicar la forma tetraédrica.
Ejercicio 2
Asumimos un hipotético campo de cristal cúbico. ¿Predecir cómo se dividen las energías de los orbitales d metálicos en este campo de cristal? Explique brevemente su decisión. ¿Cuál es la simetría de estos orbitales?
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Ejercicio 3
El campo cristalino octaédrico Δ O para un complejo metálico d 4 es mayor que la energía de emparejamiento de espín. ¿Cuántos electrones desapareados esperarías en este complejo?
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-
Yo esperaría dos electrones desapareados.
Ejercicio 4
Verificar aplicando el método de combinación lineal adaptada a simetría de orbitales atómicos (SALC) que los orbitales del grupo ligando adecuados para la unión sigma tienen los tipos de simetría A g, E g y T 1u para un complejo octaédrico.
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Ejercicio 5
¿Los orbitales 4p de un metal de transición del periodo 4 también pueden hacer pi-unión con los ligandos en un complejo octaédrico? ¿Explicarle brevemente su decisión?
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-
Sí, los orbitales 4p tienen simetría T 1u que es adecuada para hacer enlaces pi-con los orbitales del grupo T 1u pi-ligando.
Ejercicio 6
¿Cuál de los siguientes ligandos esperaría que fueran aceptores π? Explique brevemente su decisión.
a) NO +
b) H -
c) Cl -
d) CH 3 -
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-
Sólo NO +, porque es el único ligando que tiene π * -orbitales.
Ejercicio 7
Se da un complejo plano trigonal general de la composición M (CN) 3. ¿Cuántos orbitales π- y π * de los ligandos estarán involucrados en el enlace π?
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-
3*4=12 orbitales
Ejercicio 8
Las energías de los metales d orbitales del complejo anterior son -24 eV. Las energías de los orbitales π-del ligando son -27 eV, las energías de los orbitales π*-son -10 eV. ¿Esperarías que el ligando actúe como donador π o como aceptor π? ¿Por qué?
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-
Actuaría como pi-donante, porque la energía de los orbitales pi-está mucho más cerca de la energía de los orbitales d metálicos.
Ejercicio 9
Se dan dos complejos octaédricos MX 6 y MY 6. La energía de los homOS del ligando adecuados para la unión sigma es aproximadamente la misma, pero el solapamiento orbital entre el metal y el ligando Y es significativamente mayor que el solapamiento orbital entre el ligando X y el metal. ¿Para qué complejo esperarías un Δ O más grande?
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-
Δ O será mayor para los orbitales con el ligando Y. Esto se debe a que las interacciones más fuertes elevan la energía de los orbitales e g *, y así la diferencia de energía entre estos orbitales y los orbitales t 2g se hace mayor.
Ejercicio 10
Construir un diagrama orbital molecular cualitativo de un complejo piramidal cuadrado utilizando el enfoque de combinación lineal adaptada a simetría de orbitales atómicos. Considera únicamente la vinculación sigma.
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Ejercicio 11
Ligandos donadores de π fuertes conducen a una disminución del campo de ligandos octaédricos Δo. Ilustrar esto dibujando la parte relevante del diagrama MO.
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