Cursul 4

Exemple de ioni complecşi cu hibridizări diferite

[Ag(CN)2]- ionul diciano Ag(I)

Ag+ (4d105s0)

4d 5s 5p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • •

CN- CN-

sp

În acest caz, tipul de hibridizare este sp iar structura moleculară este liniară.

1800

NC- Ag+ CN-

Acelaşi tip de hibridizare prezintă şi următorii complecşi: [Ag(NH3)2]+ , [CuCl2]-, [AuCl2]-.

[HgI3]- ionul triiodo Hg(II)

Hg2+ (4d105s0)

4d 5s 5p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • ••

I- I- I-

sp2

Tipul de hibridizare sp2 corespunde unei aranjări spaţiale trigonale şi coincide cu

structura moleculei.

Hibridizare spcorespunde aranjării

spaţialeliniare

Hibridizare sp2

corespunde aranjării

spaţiale

trigonale

I-

Hg2+ I-

I-

[MnCl4]2- ionul tetracloro Mn(II)

Mn2+ (3d54s0)

3d 4s 4p

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ • • • • •• ••

Cl- Cl- Cl- Cl-

sp3

Tipul de hibridizare sp3 al atomului central din ionul complex corespunde unei

aranjări spaţiale tetraedrice ce coincide cu structura moleculară.

Acelaşi tip de hibridizare sp3 sau d3s prezintă şi următorii complecşi:

[NiCl4]2-, [ZnCl4]2-,Ni(CO)4, [CuCl4]2,-[SiF4]2-

, [FeCl4]-, [AuCl4]-

sau în general [MII X4]2- unde MII este Mn, Ni, Cu, Zn iar X este Cl, Br, I,

[MIII X4]- unde MIII este V, Fe iar X este Cl, Br, I,

[MII(CN)4]2- unde MII este Zn, Cd, Hg

[Ni(CN)4]2- ionul tetraciano Ni (II)

Ni2+ (3d8 4s0)

Hibridizare sp3

corespunde aranjării

spaţiale

tetraedrice

Hibridizare dsp2, d2spcorespunde aranjării spaţiale

plan pătrate

3d 4s 4p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑

║

3d 4s 4p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • • • • • CN CN CN CN

dsp2

Tipul de hibridizare dsp2 al atomului central din ionul complex corespunde unei

aranjări spaţiale plan pătrate care coincide cu structura moleculară.

CN- CN-

Ni2+

CN- CN-

Acelaşi tip de hibridizare dsp2 sau d2sp prezintă şi următorii complecşi:

[Pt(NH3)4]2+, [Pt(C6H5)3P]2 Cl2, [Pt(NH3)3Cl]+,[PtPyCl3]- (Py=piridină),[PtCl4]2-, complecşii

de RhI, IrI, NiII, PdII, CuII, AuIII.

[Co(NH3)6]2+ ionul complex hexaammino Co(II)

Co2+ (3d7 4s0)

Hibridizare d2sp3

corespunde aranjării spaţiale

octaedrice

3d 4s 4p 4d

↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑

║ 3d 4s 4p 4d

↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • • • • • • • • •

NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 NH3

d2sp3

Tipul de hibridizare d2sp3 al atomului central din ionului complex corespunde unei

aranjări spaţiale octaedrice care coincide cu structura moleculară.

NH3

NH3 NH3

Co2+

NH3 NH3

NH3

[Co(H2O)6]2+ ionul complex hexaacvo

Co(II)

Oxigenul prin care se realizează legătura de coordinaţie fiind puternic

electronegativ, ligandul H2O este slab , astfel el nu produce împerecherea electronilor de

la atomul central de Co2+.

Co2+ (3d7 4s0) 3d 4s 4p 4d

↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ •• •• •• ••

H2O H2O H2O H2O H2O H2O

sp3 d2

↑

Hibridizare sp3 d2

corespunde aranjării spaţiale

octaedrice

•• ••

Tipul de hibridizare sp3d2 al atomul central din ionului complex corespunde unei

aranjări spaţiale octaedrice şi coincide cu structura moleculară.

H2O

H2O OH2

Co2+

H2O OH2

H2O

Fe(CO)5 pentacarbonilul de Fe(0)

Fe (3d6 4s2 ) 3d 4s 4p

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓

║ 3d 4s 4p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • • • • • • •

CO CO CO CO CO

dsp3

Ligandul CO este un ligand tare datorită carbonului mai puţin electronegativ

realizează legătura coordinativă. Acesta produce împerecherea electronilor de la atomul

central de Fe

CO

CO

Fe

. CO OC

CO

Hibridizare dsp3, d3sp, d2sp2

corespunde aranjării spaţiale

bipiramidă triunghiulară

Tipul de hibridizare dsp3 al ionului complex corespunde unei aranjări spaţiale bipiramide trigonale şi coincide cu structura moleculară.[Mn(CO)5]- pentacarbonilul de Mn(0)

[Mn(CO)5]- poate proveni de la K [Mn(CO)5] astfel încât după aranjarea electronilor în orbitalul d al atomului de Mn datorită ligandului carbonil , electronul cedat de la atomul de potasiu se cuplează cu singurul electron impar din orbitalul d. Orbitalii rămaşi liberi şi care participă la formarea legăturii coordinative sunt unul din d unul din s şi trei din p.

Mn (3d5 4s2) 3d 4s 4p

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓

3d 4s ║ 4p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • • • • • • • CO CO CO CO CO

K K+ dsp3

Tipul de hibridizare dsp3 al ionului complex corespunde unei aranjări spaţiale bipiramide

trigonale şi coincide cu structura moleculară.

CO

CO

Mn

. CO CO

CO

[Fe(CO)4]2- tetracarbonilul de Fe(-2)

Fe ( 3d6 4s2) 3d 4s 4p

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ║ 3d 4s

4p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ • • • • • • • • ↑↓ CO CO CO CO

dsp2

2K 2K+

Tipul de hibridizare al ionului atomului central este dsp2 şi corespunde unei aranjări

spaţiale de bipiramidă triunghiulară. Structura moleculei reprezintă, de data aceasta, o

piramidă triunghiulară.

CO

Fe

. CO CO

CO

În tabelul de mai jos este dată corespondenţa între numărul de coordinaţie, tipul de hibridizare şi

simetria legăturilor.

Tab. Tipuri de hibridizări

Numărul de coordinaţie Hibridizarea legăturii σ Simetria legăturilor

2spds

liniarunghiular

3sp2

ds2

dsp

plan trigonalplan trigonal

plan asimetric

4

sp3

d3sdsp2

d2sp

TetraedruTetraedru

plan tetragonaltetraedru neregulat

5

dsp3

d3spd2sp2

d4s

bipiramidăbipiramidă

piramidă tetragonalăpiramidă tetragonală

6

d2sp3

d4spd3sp2

d5s

octaedruprismă trigonală

mixtmixt

7d3sp3

d5spd4sp2

[ZrF7]3-

[ZrF7]3-

[TaF7]2-

8d4sp3

d5sp2dodecaedru

prismă cu feţe centrate

↑↓