6. Καρβονύλια ΜΜ. ! Η πιο σημαντική κατηγορία ΟΕ των ΜΜ

Σχετικά έγγραφα
5. Οργανομεταλλικές Ενώσεις των ΜΜ

7. Σύνθεση και Ιδιότητες απλών Μ-CΟ

10. Σύμπλοκα με υποκαταστάτες φωσφίνες

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΟΡΓΑΝΟΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ»

Σύμπλοκα ιόντα ή σύμπλοκα

Σύμπλοκα. Nobel prize 1913

ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΙΙΙ. Prof. Dr. Maria Louloudi. Laboratory of Biomimetic Catalysis & Biomimetic Materials. Chemistry Department. University of Ioannina

ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ

ΑΡΙΘΜΟΣ (Ή ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ) ΟΞΕΙ ΩΣΗΣ 1


Μάθημα 21 ο. Το σχήμα των μορίων. Θεωρία VSEPR. Θεωρία Δεσμού Σθένους- Υβριδισμός

Γιατί ο σχηματισμός του CΗ 4 δεν μπορεί να ερμηνευθεί βάσει της διεγερμένης κατάστασης του ατόμου C;

Ασκήσεις. Γράψτε μια δομή Lewis για καθένα από τα παρακάτω μόρια και βρείτε τα τυπικά φορτία των ατόμων. (α) CΟ (β) ΗΝO 3 (γ) ClΟ 3 (δ) ΡΟCl 3

Χημεία Ενώσεων Συναρμογής

Μάθημα 25 ο. Ισχύς οξέων Θεωρία Οξέων κατά Lewis Τα σύμπλοκα Ορισμοί και Θεωρίες σχηματισμού συμπλόκων

Θεωρία του δεσμού σθένους

Μοριακή δομή Ο2 σύμφωνα με VB διαμαγνητικό

Κεφάλαιο 9. Ιοντικός και Ομοιοπολικός Δεσμός

Ομοιοπολικός Δεσμός. Ασκήσεις

ΘΕΩΡΙΑ ΔΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ ΘΕΩΡΙΑ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ

13. Μεταλλοκένια. Μεταλλοκένια: Ενώσεις σάντουιτς (σημαντικότερο το φερροκένιο) Τύποι διαμόρφωσης (conformations) φερροκενίου. Καλυπτική (eclipsed)

ΘΕΜΑΤΑ ΑΠΟ ΠΜΔΧ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΤΡΙΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΠΛΕΙΑΔΕΣ ΜΕ ΔΕΣΜΟΥΣ Μ-Μ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 1: Δομή και δεσμοί

Πενταπλοί δεσμοί μετάλλου μετάλλου: Μια γοητευτική ιστορία Ανόργανης Χημείας που μόλις ξεκίνησε Σύντομο ιστορικό

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

ΧΗΜΙΚΟΣ ΕΣΜΟΣ ΙΙ : ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ ΤΟΥ ΕΣΜΟΥ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Θεωρία δεσµού σθένους - Υβριδισµός. Αντιδράσεις προσθήκης Αντιδράσεις απόσπασης. Αντιδράσεις υποκατάστασης Πολυµερισµός

5. Χημικός εσμός ΙI: Κβαντομηχανική Θεώρηση

1.12 Ηλεκτρονιακά κύματα και χημικοί δεσμοί

Χημεία Ενώσεων Συναρμογής

1o Kριτήριο Αξιολόγησης

Περίληψη 1 ου Κεφαλαίου

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

4. ΟΕ των στοιχείων των κυρίων ομάδων

Γεωμετρία Μορίων Θεωρία VSEPR

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Μάθημα 22 ο. Θεωρία Δεσμού Σθένους- Υβριδισμός

) σχηματίζονται : α. Ένας σ και δύο π δεσμοί β. Τρεις σ δεσμοί γ. Ένας π και δύο σ δεσμοί δ. Τρεις π δεσμοί.

Ηλεκτρονιόφιλα Πυρηνόφιλα αντιδραστήρια. Επίκουρος καθηγητής Χρήστος Παππάς

Σύμπλοκα ιόντα και ενώσεις σύνταξης (Εισαγωγή)

Η ετερογενής καταλυτική δράση στα μέταλλα

1. (α) Ποιες είναι οι τιμές των κβαντικών αριθμών για το ηλεκτρόνιο. (β) Ποια ουδέτερα άτομα ή ιόντα μπορεί να έχουν αυτή την ηλεκτρονική διάταξη;

Χημεία Ενώσεων Συναρμογής

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 5 η : Ομοιοπολικοί δεσμοί & μοριακή δομή. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

διπλός δεσμός τριπλός δεσμός

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 21. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Κεφάλαιο 1: Ηλεκτρονιακή δοµή του ατόµου

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Μοριακά Πρότυπα (Μοντέλα)

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 8: Η θεωρία δεσμού σθένους. Τόλης Ευάγγελος

ΜΕΡΟΣ Α' (Διάρκεια εξέτασης: 15 min)

Estimation of grain boundary segregation enthalpy and its role in stable nanocrystalline alloy design

7 ο Κεφάλαιο Οργανική Χημεία. Δ. Παπαδόπουλος, χημικός

Επαγωγικό φαινόμενο (Inductive Effect)- Συζυγιακό φαινόμενο (Conjugative Effect) ή Συντονισμός (Resonance) Αρωματικότητα (aromaticity)

7 ο Κεφάλαιο Οργανική Χημεία. Δ. Παπαδόπουλος, χημικός

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΘΕΜΑ 1. Δίνονται. h = 6,63 10 ΑΠΑΝΤΗΣΗΗ Ε 1. σχέση. οπότε έχουμε: ii) Με βάση ΘΕΜΑ 2. η: [Αr] 3d s ατομική ακτίνα. τις απαντήσεις σας.

Ομοιοπολικός εσμός Θεωρία Lewis

Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ. Παππάς Χρήστος Επίκουρος Καθηγητής

ΥΒΡΙ ΙΣΜΟΣ υβριδισµός

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 9: Υβριδισμός. Τόλης Ευάγγελος

1.15 Ο δεσμός στο μεθάνιο και ο υβριδισμός τροχιακού

ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΠΡΟΟΔΟΥ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Άτομο: Η μικρότερη μονάδα ενός στοιχείου που διατηρεί τις χημικές του ιδιότητες

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Περιοδικές τάσεις ιδιοτήτων των μεταβατικών μετάλλων

Δεσμικότητα των οργανικών ενώσεων: Σχηματισμός δεσμών για τη. Ιοντικός χαρακτήρας δεσμών. Οι ιοντικοί δεσμοί στα άλατα είναι αποτέλεσμα μεταφοράς e

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

ΛΥΣΕΙΣ. 1. Χαρακτηρίστε τα παρακάτω στοιχεία ως διαµαγνητικά ή. Η ηλεκτρονική δοµή του 38 Sr είναι: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2

Οι δομές, οι οποίες δεν περιέχουν τυπικά φορτία υψηλά (δηλαδή είναι 2) είναι:

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΑΤΟΜΙΚΑ ΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ

ΤΕΛΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ (ΦΥΕ 12) ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ Ημερομηνία εξετάσεων: 10 Ιουνίου 2006

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. 100 Ερωτήσεις τύπου Σωστού Λάθους Στο τέλος οι απαντήσεις

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ (10/02/2016)

ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Α ΕΞΑΜΗΝΟ

κυματικής συνάρτησης (Ψ) κυματική συνάρτηση

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

1.12 Ηλεκτρονιακά κύματα και χημικοί δεσμοί

5. ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΒΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Οξέα και βάσεις κατά Arrhenius

ΠΙΑΣ ΑΤΟΣΚΟΠ ΦΑΣΜΑ ΑΣ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑ ΝΤΙΚΗΣ ΕΣ ΚΒΑΝ ΑΡΧΕ

ΘΕΩΡΙΑ ΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ (Valence bond theory) Οιβασικές αρχές της θεωρίας δεσµού σθένους είναι:

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές) Ενότητα 2 - Ο σχηματισμός των δεσμών στις οργανικές χημικές ενώσεις

Δομή. Ως συζυγιακά διένια ορίζουμε τους υδρογονάνθρακες που στην. κύριο χαρακτηριστικό την εναλλαγή των δεσμών (απλών και διπλών) στο μόριο.

Οργανική Χημεία 24 4

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΔΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Κεφάλαιο 8. Ηλεκτρονικές Διατάξεις και Περιοδικό Σύστημα

Νόµοςπεριοδικότητας του Moseley:Η χηµική συµπεριφορά (οι ιδιότητες) των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Μάθημα 20 ο. Το σχήμα των μορίων

Transcript:

6. Καρβονύλια ΜΜ! Η πιο σημαντική κατηγορία ΟΕ των ΜΜ Κλασικοί σ L σύμπλοκα με μέταλλα κυρίων ομάδων και με ΜΜ, π.χ. BeCl 4 2, SnCl 6 2, PtCl 6 2, AuCl 4 CO : σύμπλοκα μόνο με ΜΜ [ H 3 BCO, K 6 (CO) 6 ] Cr(CO) 6, Fe(CO) 5, Ni(CO) 4 Αιτία: η ιδιαιτερότητα του δεσμού Μ CΟ Μεταλλοκαρβονύλια: πτητικά και τοξικά!! εσμός Fe (αιμογλοβίνης) με CΟ 1

Αίμη: χηλικό σύμπλοκο του Fe 2+ με πορφυρίνη Αιμογλοβίνη: ερυθρά χρωστική του αίματος (4 μόρια αίμης + πρωτεΐνη). εσμεύει το Ο 2 του αέρα στους πνεύμονες μέσω της αίμης. Με CO, H 2 S ή HCN σταθερότερο σύμπλοκο ασφυξία 2

6.1 Ο δεσμός στα μεταλλοκαρβονύλια Μεταλλοκαρβονύλια Γιατί είναι τόσο πολλά; Γιατί είναι τόσο σταθερά; Γιατί υπάρχουν σε χαμηλές οξειδωτικές βαθμίδες των Μ; Γιατί δεν υπάρχουν με μέταλλα κυρίων ομάδων; Αιτία: η ιδιαιτερότητα του δεσμού Μ CΟ 3

6.1 Ο δεσμός στα μεταλλοκαρβονύλια σ 2p (HOMO), π * 2p (LUMO) κύρια συμμετοχή από τα 2p ΑΟ του C και τα π * 2p εστιάζονται κυρίως γύρω από το άτομο C. Στο Σχήμα, δίπλα σε κάθε ΜΟ παριστάνεται η μορφή που έχει το αντίστοιχο ΜΟ. Π.χ., το σ 2p φαίνεται καθαρά ότι εστιάζεται στο άτομο C (μεγάλος κύκλος). Ομοίως και τα π * 2p. 4

Πώς σχηματίζεται ο δεσμός Μ CΟ ; Το σ ΗΟΜΟ του CΟ επικαλύπτεται με ένα κενό d τροχιακό του Μ CΟ : βάση κατά Lewis Μ : οξύ κατά Lewis R M (ligand-to-metal donation, direct donation, απευθείας προσφορά) Αύξηση της ηλεκτρονικής πυκνότητας στο Μ (πλούσιο σε d e) 5

Πώς σχηματίζεται ο δεσμός Μ CΟ ; Κάποια συμπληρωμένα d τροχιακά του Μ επιστρέφουν ηλεκτρονική πυκνότητα στα CΟ (επικάλυψη των πλήρων d με τα κενά π * LUMO των CO)! Αυτά τα d και π * έχουν κατάλληλη συμμετρία και ενέργεια αποτελεσματική επικάλυψη M R (metal-to-ligand donation, back donation, back bonding, ανταποδοτικός δεσμός ή δεσμός επαναφοράς ή συνεργικός δεσμός)!! ιπλός ο δεσμός Μ CΟ στα μεταλλοκαρβονύλια 6

Άλλοι L που ενώνονται με ΜΜ όπως το CΟ (i) Μ R R = :C O, :C S :C N R :C N :CR 2 (ii) Μ R R = αιθυλένιο, π-αλλυλομάδα, κυκλοβουταδιένιο, Προϋποθέσεις που πρέπει να πληροί το Μ και το R Μ: (α) α.ο. 0, +1, 1 (β) κενά d τροχιακά (γ) κατειλημμένα d τροχιακά R: (α) μονήρες ζεύγος e εντοπισμένο στο C (β) κενά π * ΜΟ! Γιατί όλα τα σταθερά ουδέτερα μεταλλοκαρβονύλια βρίσκονται στο μέσον του d block (Ομάδες 6 9); 7

Ο σχηματισμός του δεσμού Μ C στα μεταλλοκαρβένια Ποια είναι η διαφορά στο σχηματισμό του δεσμού Μ C στην περίπτωση των μεταλλοκαρβενίων; (καρβένια =:CR 2 ) :CR 2 sp 2 υβριδισμός p z σ δεσμοί C R π δεσμός 8

Ο σχηματισμός του δεσμού μετάλλου - ολεφίνης Πώς σχηματίζεται ένας δεσμός μετάλλου ολεφίνης; Σε τι διαφέρει ο τρόπος σχηματισμού ενός τέτοιου δεσμού από τον τρόπο σχηματισμού ενός δεσμού Μ CΟ;!! Καρβένια, αλκένια, φωσφίνες, δεν είναι τόσο καλοί π δέκτες όπως το CΟ. 9

Πώς αποδεικνύεται πειραματικά ο συνεργικός δεσμός; Φασματοσκοπία IR: Συχνότητα δόνησης τάσεως ν CO Ελεύθερο CΟ : ν CO = 2143 cm 1 Μεταλλοκαρβονύλια : ν CO = 2150 1850 cm 1 Πώς επηρεάζεται η ισχύς του δεσμού C Ο στοσυντεταγμένο μόριο CΟ; C Ο τριπλόςδεσμός[τ.δ. = (n b n a )/2 = (8 2)/2 = 3]!! Όσο αυξάνεται η ηλεκτρονική πυκνότητα στα π * ΜΟ του CΟ τόσο ελαττώνεται η τ.δ. του CΟ. 10

Πώς αποδεικνύεται πειραματικά ο συνεργικός δεσμός; Όταν η ηλεκτρονική πυκνότητα στο μέταλλο αυξάνεται, αυξάνεται και η ηλεκτρονική πυκνότητα στα π * ΜΟ του CΟ, οπότε η τάξη του δεσμού C Ο ελαττώνεται και μαζί της ελαττώνεται και η συχνότητα δόνησης τάσεως ν CΟ. Π.χ. τα ισοηλεκτρονικά σύμπλοκα (με 10 d e το καθένα) Fe(CO) 2 4 ν CΟ = 1790 cm 1 Co(CO) 4 ν CΟ = 1890 cm 1 Ni(CO) 4 ν CΟ = 2060 cm 1 Ni Fe : το αρνητικό φορτίο αυξάνεται το back-bonding ενισχύεται οδεσμόςμ CΟ ενισχύεται οδεσμόςc Ο εξασθενεί ην CO ελαττώνεται Πώς μεταβάλλονται εν προκειμένω τα μήκη των δεσμών Μ CΟ και C Ο; 11

Επίδρασηάλλωνομάδωνστονσυνεργικόδεσμό Υποκατεστημένα μεταλλοκαρβονύλια Ni(CO) 3 PMe 3 ν CΟ = 2064 cm 1 Ni(CO) 3 PPh 3 ν CΟ = 2069 cm 1 Ni(CO) 3 PF 3 ν CΟ = 2111 cm 1 Ομάδες Me: δότες e αυξάνουν την ηλεκτρονική πυκνότητα του Ni το back-bonding ενισχύεται οδεσμόςμ CΟ ενισχύεται οδεσμόςc Ο εξασθενεί ην CO ελαττώνεται Άτομα F: έλκουν e ελαττώνουν την ηλεκτρονική πυκνότητα του Ni το back-bonding εξασθενεί οδεσμόςμ CΟ εξασθενεί οδεσμόςc Ο ενισχύεται ην CO αυξάνεται PPh 3 : ενδιάμεση περίπτωση 12

Τρόποι σύνδεσης της ομάδας CΟ με τα ΜΜ (α) Ως ακραία ομάδα (ν CΟ = 2010-1850 cm 1 ) Fe(CO) 5, Ni(CO) 4, Mo(CO) 6, Mn 2 (CO) 10 (β) Ως διμεταλλική (μ 2 ) ή (γ) τριμεταλλική (μ 3 ) γέφυρα σε cluster (ν CΟ = 1850-1750 cm 1 ) ακραία ομάδα διμεταλλική γέφυρα τριμεταλλική γέφυρα 13

Παραδείγματα σύνδεσης της ομάδας CΟ με ΜΜ (α) Ως ακραία ομάδα (Μονοπυρηνικά) T d D 3h O h Μ(CO) 4 M(CO) 5 M(CO) 6 M = Ni M = Fe, Ru, Os M = Cr, Mo, W, V 14

Παραδείγματα σύνδεσης της ομάδας CΟ με ΜΜ (β) Ως ακραία ομάδα και διμεταλλική γέφυρα ( ιπυρηνικά) Μ 2 (CO) 10 M 2 (CO) 9 M 2 (CO) 8 M = Mn, Tc, Re M = Fe M = Co 15

Παραδείγματα σύνδεσης της ομάδας CΟ με ΜΜ (β) Ως ακραία ομάδα και διμεταλλική γέφυρα (Τετραπυρηνικά) Co 4 (CO) 12 Ir 4 (CO) 12 (χωρίς γέφυρες CΟ) 16

Παραδείγματα σύνδεσης της ομάδας CΟ με ΜΜ (γ) Ως ακραία ομάδα και τριμεταλλική γέφυρα (Εξαπυρηνικά) Rh 6 (CO) 16 Οκταεδρικό cluster Rh 6 + 4 τριμεταλλικές γέφυρες CO 17

ΆλλοιτρόποισύνδεσηςτηςομάδαςCΟ μεμμ Με ποιους άλλους τρόπους μπορεί να συνδέεται η ομάδα CΟ στα μεταλλοκαρβονύλια 1. Συμμετοχή και του π συστήματος του CΟ στηγεφύρωσημε1 ή 2 Μ 18

ΆλλοιτρόποισύνδεσηςτηςομάδαςCΟ μεμμ 2. Ασύμμετρες γέφυρες CΟ 19

ΆλλοιτρόποισύνδεσηςτηςομάδαςCΟ μεμμ Ασύμμετρες γέφυρες CΟ συμπληρωμένο d τροχιακό Αλληλεπίδραση τροχιακών σε ασύμμετρες γέφυρες 20

ΆλλοιτρόποισύνδεσηςτηςομάδαςCΟ μεμμ 3. ράση του συντεταγμένου CΟ ωςδότηςμέσωτουο: M C O M (head-to-tail bridging)!! Πρέπει να υπάρχει ισχυρός δέκτης Ο (π.χ. AlEt 3 ) 21