Qual é a hibridação e simetria de # ["Cu" _2 "Cl" _8] ^ (4 -) #?

Eu tenho sua simetria como #C_(2h)#. Leia mais na resposta para a explicação da hibridação.


AVISO LEGAL: Tipo de resposta longa.

Eu acho que você está perguntando sobre #["Cu"_2"Cl"_8]^(4-)#. eu encontrei um artigo sobre isso. Na verdade, é bastante curto, então você deve conferir.

Um composto semelhante é #(mu_2-"CO")_2"Co"_2("CO")_6#, dicobalto octacarbonil:

https://upload.wikimedia.org/

(#mu_2# significa que está conectando dois átomos ao mesmo tempo.)

Do mesmo modo, ânion dicopper octacloreto, #["Cu"_2"Cl"_8]^(4-)# se parece com isso:

"HIDRIDIZAÇÃO" ORBITAL

Não é fácil dizer qual é a sua hibridação.

O artigo afirma que é um geometria molecular bipiramidal trigonal distorcida ao redor do cobre com átomos de "um axial e um equatorial de cloro" fazendo a ponte entre os dois átomos de cobre não ligados. Pode-se dizer que é #sp^3d#, mas duvido que seja suficiente descrever isso.

Assumindo o #"Cu"-"Cu"# distância é a #x#eixo, e o plano do papel / tela é o #xy#avião, temos o #z# eixo saindo em nossa direção e:

  • O ponte de átomos de cloro pode-se dizer a cada uso sua #3p_x# orbital atômico para se ligar a cada cobre #3d_(xy)# orbitais.
  • Provavelmente, cada cloro pode usar sua #3p_z# orbital para alguns fracos #pi#-fazer ligação com os #3d_(yz)# orbitais (sobreposição do mesmo sinal de dois lóbulos da #d# dois lóbulos superiores do orbital).

Abaixo, eu descrevi o #3p_x-3d_(xy)# interação para o sobreposição orbital molecular de ligação:

Como a configuração de cada cobre e seus respectivos três átomos terminais de cloro se assemelha #"NH"_3#, pela isolado #"CuCl"_3# partes podem ser chamadas de "forma piramidal trigonal" (mas não basta chamar a molécula inteira assim!).

SIMETRIA DO GRUPO DE PONTOS

Como para o simetria (o que estou assumindo significa simetria de grupo de pontos), podemos começar pensando sobre a molécula de um ângulo diferente.

EIXO PRINCIPAL

Primeiro, encontre o eixo principal. Por convenção, esse também é o eixo z.

Se você olhar para o #"Cu"-"Cu"# linha de visão, você deve ver os três cloro #120^@# separados, assim como faria com os hidrogênios #"NH"_3# ao olhar através do #"N"# de baixo.

Infelizmente, os cloro-ponte quebram essa simetria.

A alternativa é o eixo através do plano da tela, que gira a molécula, permanecendo o tempo todo no plano da tela - ou seja, #C_2# eixo, porque requer uma #360^@/2 = 180^@# rotação, onde #n = 2#.

ESPELHO / PLANOS DE REFLEXÃO

Em seguida, considere se a molécula tem um plano de espelho (pelo menos um coplanar e possivelmente um perpendicular ao eixo principal).

De fato, sim.

  • O #(mu_2-"Cl")_2"Cu"_2# plano (o plano da sobreposição orbital representada) é um plano de reflexão horizontal, #sigma_h#, porque é perpendicular com o #z#-axis, e está rotulado #sigma_h# para indicar que

  • Como esta molécula é escalonada em sua forma mais estável, ela não tem um plano de espelho vertical, #sigma_v#, cruzando a ponte #"Cl"# átomos e bissectando as metades esquerda / direita da molécula.

PONTO DE INVERSÃO

Outra coisa a considerar é que ele tem um centro de inversão, #i#. Isso significa que, se você trocar as posições de todos os átomos pelo átomo oposto a eles, retornará a mesma molécula.

Então, você reflete através do #yz#-plane e, em seguida, o #xz#-plane e depois o #xy#-avião. Se a mesma molécula for devolvida, você terá seu centro de inversão.

COLOCANDO TUDO JUNTO

Agora, por estes motivos:

  • O eixo principal é um #C_(color(red)(2))# eixo.
  • Há um #sigma_color(red)(h)# plano de reflexão horizontal perpendicular ao eixo de rotação principal.
  • Há sim NÃO #C_2# eixo perpendicular ao eixo principal, tornando este NÃO um diédrico (#D#) grupo.
  • Existe um centro de inversão.

Por esse motivo, isso deve ser classificado como #bb(C_(2h))#.

http://www.webqc.org/

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