Différence entre les complexes orbitaux interne et externe

Différence principale - complexes orbitaux internes et externes

Les complexes de coordination sont des structures moléculaires composées d'un atome ou ion central entouré de différents atomes ou groupes d'atomes. L'atome central est souvent un atome de métal de transition. Les atomes ou groupes environnants s'appellent des ligands. Ces ligands sont liés à l'atome central par le biais de liaisons covalentes coordonnées. Ces liaisons sont formées entre les orbitales moléculaires s et p du ligand et les orbitales atomiques d de l'atome de métal. Selon la théorie de la liaison par valence, les orbitales atomiques de l'atome de métal subissent une hybridation avant de former la liaison. Il existe deux types de complexes de coordination basés sur ce modèle d'hybridation: les complexes orbitaux internes et les complexes orbitaux externes. Ces noms sont donnés en fonction de la position de l'orbitale d par rapport à la position des orbitales s et p de l'atome de métal. La principale différence entre les complexes orbitaux interne et externe est que l'hybridation des orbitales atomiques de l'atome de métal central du complexe orbital interne implique des orbitales à coque d interne tandis que l'hybridation des orbitales atomiques de l'atome de métal central du complexe à orbitale externe implique des orbitales à coque d externe.

Zones clés couvertes

1. Que sont les complexes orbitaux intérieurs?
      - Définition, explication de la structure
2. Que sont les complexes orbitaux externes?
      - Définition, explication de la structure
3. Quelle est la différence entre les complexes orbitaux interne et externe
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: liaison covalente coordonnée, complexe de coordination, hybridation, complexes orbitaux internes, ligand, orbital, complexes orbitaux externes, métal de transition, théorie du lien de Valence

Que sont les complexes orbitaux intérieurs?

Les complexes orbitaux internes sont des composés de coordination composés d'un atome de métal central présentant une hybridation des orbitales atomiques, notamment des orbitales d de la coque interne et des orbitales s, p de la coque externe. En d'autres termes, l'atome de métal central de ces complexes utilise des orbitales à coque interne pour l'hybridation des orbitales atomiques. Par conséquent, ces orbitales d ont un niveau d'énergie inférieur à celui des orbitales s et p.

L'hybridation la plus courante de l'atome de métal dans les complexes orbitaux internes est d²sp³. Mais il peut aussi y avoir d'autres hybridations, telles que dsp². Considérons un exemple pour comprendre la formation de complexes orbitaux internes.

Exemple

[Co (NH₃)₆]⁺³ complexe

La configuration électronique du cobalt (Co) est [Ar] 3d⁷4s².

Depuis NH₃ les ligands ne supportent aucune charge électrique, l'état d'oxydation de l'atome de Co devrait être de +3.

La configuration électronique de Co⁺³ est [Ar] 3d⁶.

Afin de former 6 liaisons covalentes coordonnées avec les 6 ligands (NH₃), 6 orbitales atomiques devraient être hybridées. Par conséquent, deux des orbitales 3d sont hybridées avec une orbitale 4s et trois orbitales 4p.

Etant donné que les orbitales d impliquées dans l'hybridation se trouvent dans la couche d'électrons 3 et que les orbitales s et p se trouvent dans la couche d'électrons 4, le complexe de coordination formé avec cet atome de métal est appelé complexe orbital interne. Les flèches en orange représentent les six paires d'électrons solitaires données par les six ligands..

Que sont les complexes orbitaux externes?

Les complexes orbitaux externes sont des composés de coordination composés d'un atome de métal central ayant l'hybridation des orbitales atomiques, y compris les orbitales s, p et d de la coquille la plus externe. Ici, toutes les orbitales atomiques impliquées dans l'hybridation sont dans le même niveau d'énergie. Puisque les orbitales d impliquées dans cette hybridation sont situées en dehors des orbitales s et p, les complexes formés à partir de ces atomes de métal sont appelés complexes orbitaux externes..

L'hybridation la plus courante qui peut être observée dans ce type de complexes est sp³ré². Ceci peut être expliqué en utilisant un exemple comme indiqué ci-dessous.

Exemple

[CoF₆]^-3 complexe est un complexe de coordination.

La configuration électronique du cobalt (Co) est [Ar] 3d⁷4s².

La charge électrique d'un atome F est -1. Par conséquent, l’état d’oxydation de l’atome de Co devrait être de +3 afin d’équilibrer la charge globale du complexe..

La configuration électronique de Co⁺³ est [Ar] 3d⁶.

Afin de former des liaisons covalentes coordonnées, l'hybridation de l'orbitale 4s, de trois orbitales 4p et de deux des orbitales 4d.

Comme les orbitales 4s, 4p et 4d sont impliquées dans l'hybridation, les paires d'électrons uniques provenant d'ions fluorure sont remplies vers ces orbitales hybrides. Comme les orbitales d sont situées en dehors des orbitales s et p, les complexes formés à partir de ces atomes de métal sont appelés complexes orbitaux externes..

Différence entre les complexes orbitaux interne et externe

Définition

Complexes orbitaux intérieurs: Les complexes orbitaux internes sont des composés coordonnés ayant un atome de métal central qui subit une hybridation des orbitales atomiques, y compris les orbitales internes..

Complexes orbitaux externes: Les complexes orbitaux externes sont des composés coordonnés ayant un atome de métal central qui subit une hybridation des orbitales atomiques, y compris des orbitales d extrêmes..

Hybridation la plus courante

Complexes orbitaux intérieurs: L'hybridation la plus courante d'atomes métalliques dans les complexes orbitaux internes est d²sp³.

Complexes orbitaux externes: L'hybridation la plus courante d'atomes métalliques dans les complexes orbitaux externes est sp³ ré².

Niveaux d'énergie

Complexes orbitaux intérieurs: Dans les complexes orbitaux internes, les orbitales d impliquées dans l'hybridation sont à un niveau d'énergie inférieur à celui des orbitales s et p.

Complexes orbitaux externes: Dans les complexes orbitaux externes, les orbitales d impliquées dans l'hybridation sont au même niveau d'énergie que les orbitales s et p.

Coquilles électroniques

Complexes orbitaux intérieurs: Les complexes orbitaux internes sont composés d'atomes de métal qui utilisent des orbitales de coque interne pour l'hybridation dans l'atome de métal central.

Complexes orbitaux externes: Les complexes orbitaux externes sont composés d'atomes de métal qui utilisent des orbitales à coque d extérieures pour l'hybridation dans l'atome de métal central..

Conclusion

L'hybridation des orbitales atomiques est un concept utilisé dans la théorie des liaisons de Valence pour décrire la liaison entre deux atomes par le chevauchement de leurs orbitales atomiques. Cette théorie peut être utilisée pour expliquer la liaison dans les complexes de coordination. Ici, en fonction du niveau d'énergie des orbitales d utilisées dans l'hybridation de l'atome central, les complexes de coordination sont de deux types: complexes orbitaux internes et complexes orbitaux externes. La principale différence entre les complexes orbitaux interne et externe réside dans le fait que l’hybridation des orbitales atomiques de l’atome de métal central du complexe de l’orbite interne implique des orbitales de la coque interne tandis que l’hybridation des orbitales atomiques de l’atome de métal central du complexe de l’orbite externe implique la coque la plus externe. orbitales d.

Références:

1. «Théorie des liens de Valence - du monde de la chimie d'Eric Weisstein.» Scienceworld.wolfram.com, disponible ici. Consulté le 6 septembre 2017.
2. «Complexe de coordination». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1er septembre 2017, disponible ici. Consulté le 6 septembre 2017.