Thuyết trường phối tử ( thuyết orbital phđn tử MO)

- OOC CH2 CH 2 COO * Chú ý: SCN: thioxianato  NCS: iso thioxianato

3.2.3. Thuyết trường phối tử ( thuyết orbital phđn tử MO)

3.2.3.1. Nội dung:

Trong thuyết trường phối tử, thực chất đđylă phương phâp orbital phđn tử MO, người ta xĩt cấu trúc chi tiết vỏ electron hoâ trị của cả ion trung tđm (M) vă phối tử (L) khi tạo phức.

Theo thuyết MO, xĩt liín kết orbital phđn tử nhiều tđm giải toả, nghĩa lă electron liín kết chuyển động trong orbital phđn tử toăn hệ.

Tư tưởng cơ bản của phương phâp MO lă:

Chương3 – Phức chất

- Mỗi hăm sóng phđn tử lă tổ hợp tuyến tính câc hăm sóng nguyín tử:

 =   i i i i C 1  Ci: hệ số

i: hăm sóng (lă AO) thứ i.

- Sự tổ hợp tuyến tính mă dẫn đến sự xen phủ sđu, rộng của câc orbital lăm mật độ electron tăng lín thì tạo ra MOlk liín kết có mức năng lượng thấp,

nếu dẫn đến lăm giảm mật độ electron giữa 2 nhđn thì tạo ra orbital phđn tử phản

liín kết (MO*) có mức năng lượngcao hơn.

3.2.3.2. Ví dụ:

Khảo sât phức [Co(NH3)6]3+: phức bât diện

- Xĩt ion trung tđm Co3+ : 3d6 4s0 4p0

Khi đặt ion Co3+: 3d6 văo trường phối tử bât diện thì năng lượng câc

orbital biến đổi: 4s nđng lín mức a1g 4p nđng lín mức t1u

3d tâch thănh 2 mức eg vă t2g.

- Xĩt sự tổ hợp tuyến tính giữa câc orbital của M vă L.

+ Orbital 4s ở mức a1g với AO có đôi electron chưa chia xẻ (ghĩp đôi)

của 6 phối tử. Vì (AO)s có đối xứng cầu nín có thể xen phủ mọi hướng với

orbital khâc tạo ra liín kết  . Ở đđy tạo ra 2 orbital phđn tử liín kết (4s2) vă phản liín kết (4s*)  Xem giản đồ.

+ 3 orbital 4px, 4py vă 4pz ở mức t1u, tổ hợp với câc AO của phối tử

tạo ra 6 orbital phđn tử MO gồm 3MO liín kết 4Px2, 4Py2, 4Pz2 vă 3MO phản

liín kết 4Px*, 4Py*, 4Pz*.

+ 2 orbital d ở mức eg lă d 2

z vă dx2y2, tổ hợp với câc orbital phối tử tạo

2 orbital phđn tử liín kết 2 2 dz , 2 ) (x2 y2 d  vă 2 MO phản liín kết*0 2 dz , *0 ) (x2 y2 d  .

* Ba orbital dxy, dxz, dyz định hướng xung quanh đường tiến văo của phối

tử, không có đủ mật độ electronđể tạo liín kết, nín đóng vai trò orbital phđn tử

không liín kết - ký hiệu: klk.

* Ta có giản đồ năng lượng như sau:

E 4Px*, 4Py*, 4Pz* t1u 4s* 4p a1g 4s *2 dz , * ) (x2 y2 d  eg     3d6 t2g klk    22 dz , 2 ) (x2 y2 d   Px, Py, Pz  s

 Cấu hình electron trong phức bât diện [Co(NH3)6]3+: s2p6d4 klk6. - Trong giản đồ năng lượng, câch biệt năng lượng giữa 4s* vă 4s, giữa

Pxyz* vă Pxyz lớn vì tương tâc giữa (AO)4s, (AO)4p của M với L lớn. Còn câch biệt năng lượng giữa *

2dz , * dz , * ) (x2 y2 d  vă dz2,  ( 2 2) y x

d  nhỏ hơn nhiều do tương tâc giữa 3d với L yếu hơn.

* Phương phâp MO giải thích tính bền của phức bât diện, chủ yếu lă do sự

sắp xếp electron văo orbital  không liín kết: khi cả 3 orbital klk có chứa 1 hoặc

2 electron lă phức bền nhất. Nín cấu hình bền của phức bât diện lă:

12

 (klk)3 : mỗi orbital  có 1 electron. 12

 (klk)6: mỗi orbital  có 2 electron. Phức bât diện có cấu hình khâc không bền.