UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN Facultad de Ciencias Puras y Aplicadas Escuela Profesional de Química Quimica Organometalica Tema: Regla de los 18 electrones en Complejos Cluster. Presentado por: Flores Quispe, Oswaldo Raúl AREQUIPA –PERÚ 2020 1. Regla de los 18 Electrones La regla de los 18 electrones es una norma que se utiliza principalmente para la predicción y la racionalización de las fórmulas para los complejos metálicos estables, especialmente compuestos organometálicos . La regla se basa en el hecho de que las capas de valencia de los metales de transición se componen de nueve orbitales de valencia (uno s orbitales , tres orbitales p y cinco orbitales d ), que colectivamente pueden acomodar 18 electrones , ya sea como unión o no enlazantes pares de electrones. Esto significa que la combinación de estos nueve orbitales atómicos con ligando orbitales crea nueve orbitales moleculares que son o bien de unión de metal-ligando o no unión. Cuando un complejo de metal tiene 18 electrones de valencia, se dice que han alcanzado la misma configuración electrónica como el gas noble en el período. La regla y sus excepciones son similares a la aplicación de la regla del octeto al elemento representativo. La regla no es útil para los complejos de metales que no son metales de transición, y los complejos de metales de transición interesantes o útiles será violación de la norma debido a las consecuencias que se desvían de los osos de reglas sobre la reactividad. La norma fue propuesta por primera vez por el químico estadounidense Irving Langmuir en 1921. 2. Aplicabilidad La regla predice útilmente las fórmulas de los complejos de bajo spin de las tríadas Cr, Mn, Fe, y Co. Ejemplos bien conocidos incluyen ferroceno , pentacarbonilo de hierro , carbonilo de cromo , y carbonilo de níquel . Ligandos en un complejo de determinar la aplicabilidad de la regla de los 18 electrones. En general, los complejos que obedecen la regla se componen al menos en parte de ligandos π-aceptor (también conocidos como pi-ácidos). Este tipo de ligando ejerce un fuerte campo ligando , lo que disminuye las energías de los orbitales moleculares resultantes para que sean ocupadas favorablemente. Ligandos típicos incluyen olefinas , fosfinas , y CO . Los complejos de pi-ácidos típicamente cuentan con metal en un estado de baja oxidación. La relación entre el estado de oxidación y de la naturaleza de los ligandos se racionaliza en el marco de retrodonación π . 3. Complejos de 16 electrones Una clase importante de complejos que violan la regla 18e son los complejos de 16 electrones con d del metal 8 configuraciones. Todos los de alto spin d 8 iones metálicos son octaédrica (o tetraédrica ), pero los de bajo spin d 8 iones metálicos son todos planar cuadrada. Ejemplos importantes de-planar cuadrado de bajo spin d 8 de metal Los iones son Rh (I), Ir (I), Ni (II), Pd (II) y Pt (II). En la imagen se muestra por debajo de la división de la subcapa d en complejos cuadrados-planar de bajo espín. Ejemplos son frecuentes especialmente para los derivados de las tríadas de cobalto y níquel. Tales compuestos son típicamente cuadrados planar . El ejemplo más famoso es el complejo de Vaska (IrCl (CO) (PPh 3 ) 2 ), [PtCl 4 ] 2- , y sal de Zeise [PtCl 3 ( η 2 -C 2 H 4 )] - . En tales complejos, el d z 2 orbital está doblemente ocupada y no enlazantes. 4. Regla de 18 electrones en Complejos Cluster Ejemplo 1 Conteo de Electrones C3H5 4 X 2 = 8 Ni 8 =8 Total = 18 e- Ejemplo 2 Conteo de Electrones Cp- = 6 Cp- = 6 Fe+2 = 6 Total = 18 e- Ejemplo 3 Conteo Fe = 8 2Cp- = 2 x 5 = 10 Fe+2 = 6 Total = 18 e- Ejemplo 4 Conteo de Electrones Mo+4 =2 PR3 = 4 X 2 = 8 H- = 4X 2 = 8 Total = 18 e- Ejemplo 5 Conteo de Electrones Mo =6 C6H6= 2 X 6 = 12 Total = 18 e- Ejemplo 6 Conteo de Electrones Re +3= 4 Cl= 4x2 = 8 Re – Re = 4eTotal = 16 e- Ejemplo 7 Conteo Cl 2x2=4 Ti-4 = 0 C5H5- = 2X 6 = 12 Total = 16 e- Ejemplo 8 Conteo de Electrones Co = 9 C5H5 = 2X5 = 10 Carga Positiva= -1 Total = 18e- Excepciones a la Regla Ejemplo 9 Os3(CO)12 Conteo de Electrones CO: 2e- dador Nº Total de electrones en el cluster 3 x 8 + (12x2) = 48 e- Ejemplo 10 Os3(CO)10H2 Conteo de Electrones CO: 2e dador H: 1e dador Nº Total de electrones en el cluster (3x8)+(10x2)+(1x2)= 46 e- BIBLIOGRAFIA • Astruc, D.: “Organometallic Chemistry and Catalysis”, Springer, Heidelberg, 2007. • Crabtree, R. 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