Diferencia clave: ligando fuerte frente a ligando débil
Un ligando es un átomo, ion o molécula que dona o comparte dos de sus electrones a través de un enlace covalente coordinado con un átomo o ion central. El concepto de ligandos se analiza en química de coordinación. Los ligandos son especies químicas que participan en la formación de complejos con iones metálicos. Por lo tanto, también se conocen como agentes complejantes. Los ligandos pueden ser monodentados, bidentados, tridentados, etc. basándose en la denticidad del ligando. La denticidad es el número de grupos donantes presentes en un ligando. Monodentado significa que el ligando tiene un solo grupo donante. Bidentado significa que tiene dos grupos donantes por molécula de ligando. Hay dos tipos principales de ligandos clasificados según la teoría del campo cristalino; ligandos fuertes (o ligandos de campo fuerte) y ligandos débiles (o ligandos de campo débil). La diferencia clave entre ligandos fuertes y ligandos débiles es que la división de orbitales después de unirse a un ligando de campo fuerte causa una diferencia más alta entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo, mientras que la división de orbitales después de unirse a un ligando de campo débil causa una diferencia menor. entre los orbitales de nivel de energía superior e inferior.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la teoría del campo de cristal
3. Qué es el ligando fuerte
4. Qué es el ligando débil
5. Comparación lado a lado - Ligando fuerte vs Ligando débil en forma tabular
6. Resumen
¿Qué es la teoría del campo de cristal?
La teoría del campo de los cristales se puede describir como un modelo diseñado para explicar la ruptura de las degeneraciones (capas de electrones de igual energía) de los orbitales de electrones (generalmente orbitales dof) debido al campo eléctrico estático producido por un anión o aniones circundantes (o ligandos). Esta teoría se utiliza a menudo para demostrar el comportamiento de los complejos de iones de metales de transición. Esta teoría puede explicar las propiedades magnéticas, los colores de los complejos de coordinación, las entalpías de hidratación, etc.
Teoría:
La interacción entre el ión metálico y los ligandos es el resultado de la atracción entre el ión metálico con una carga positiva y la carga negativa de los electrones no apareados del ligando. Esta teoría se basa principalmente en los cambios que ocurren en cinco orbitales de electrones degenerados (un átomo de metal tiene cinco orbitales d). Cuando un ligando se acerca al ion metálico, los electrones no apareados están más cerca de algunos orbitales d que de otros orbitales d del ion metálico. Esto provoca una pérdida de degeneración. Y también, los electrones en los orbitales d repelen los electrones del ligando (porque ambos tienen carga negativa). Por lo tanto, los orbitales d que están más cerca del ligando tienen una energía más alta que la de otros orbitales d. Esto da como resultado la división de los orbitales d en orbitales d de alta energía y orbitales d de baja energía, según la energía.
Algunos factores que afectan esta división son; naturaleza del ión metálico, el estado de oxidación del ión metálico, la disposición de los ligandos alrededor del ión metálico central y la naturaleza de los ligandos. Después de la división de estos orbitales d basándose en la energía, la diferencia entre los orbitales d de alta y baja energía se conoce como parámetro de división del campo cristalino (∆ oct para los complejos octaédricos).
Figura 01: Patrón de división en complejos octaédricos
Patrón de división: dado que hay cinco orbitales d, la división se produce en una proporción de 2: 3. En los complejos octaédricos, dos orbitales están en el nivel de energía alto (conocidos colectivamente como 'eg'), y tres orbitales están en el nivel de energía más bajo (conocidos colectivamente como t2g). En los complejos tetraédricos ocurre lo contrario; tres orbitales están en el nivel de energía más alto y dos en el nivel de energía más bajo.
¿Qué es el ligando fuerte?
Un ligando fuerte o un ligando de campo fuerte es un ligando que puede resultar en una división más alta del campo cristalino. Esto significa que la unión de un ligando de campo fuerte provoca una mayor diferencia entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo. Los ejemplos incluyen CN - (ligandos de cianuro), NO 2 - (nitro ligando) y CO (ligandos de carbonilo).
Figura 02: División de centrifugado bajo
En la formación de complejos con estos ligandos, al principio, los orbitales de menor energía (t2g) están completamente llenos de electrones antes de llenarse a cualquier otro orbital de alto nivel de energía (p. Ej.). Los complejos formados de esta manera se denominan "complejos de bajo espín".
¿Qué es el ligando débil?
Un ligando débil o un ligando de campo débil es un ligando que puede resultar en una división del campo cristalino inferior. Esto significa que la unión de un ligando de campo débil causa una diferencia menor entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo.
Figura 3: División de alta rotación
En este caso, dado que la baja diferencia entre los dos niveles orbitales provoca repulsiones entre electrones en esos niveles de energía, los orbitales de mayor energía pueden llenarse fácilmente con electrones en comparación con los de los orbitales de baja energía. Los complejos formados con estos ligandos se denominan "complejos de alto espín". Los ejemplos de ligandos de campo débil incluyen I - (ligando de yoduro), Br - (ligando de bromuro), etc.
¿Cuál es la diferencia entre ligando fuerte y ligando débil?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Ligando fuerte vs ligando débil |
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| Un ligando fuerte o un ligando de campo fuerte es un ligando que puede resultar en una división más alta del campo cristalino. | Un ligando débil o un ligando de campo débil es un ligando que puede resultar en una división del campo cristalino inferior. |
| Teoría | |
| La división después de unirse a un ligando de campo fuerte provoca una mayor diferencia entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo. | La división de los orbitales después de unirse a un ligando de campo débil causa una diferencia menor entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo. |
| Categoría | |
| Los complejos formados con ligandos de campo fuertes se denominan "complejos de bajo espín". | Los complejos formados con ligandos de campo débil se denominan "complejos de alto espín". |
Resumen - Ligando fuerte vs Ligando débil
Los ligandos fuertes y los ligandos débiles son aniones o moléculas que provocan la división de los orbitales d de un ion metálico en dos niveles de energía. La diferencia entre ligandos fuertes y ligandos débiles es que la división después de unir un ligando de campo fuerte causa una diferencia más alta entre los orbitales de nivel de energía más alto y más bajo, mientras que la división de los orbitales después de unir un ligando de campo débil causa una diferencia menor entre el ligando más alto y el más bajo. orbitales de nivel de energía.
