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Teoria del campo dei leganti

  |   Chimica, Chimica Generale

La teoria del campo dei leganti si basa sulla teoria degli orbitali molecolari 

Questa teoria è spesso indicata come LTF dall’inglese Ligant Field Theory. Essa consente la comprensione del  legame chimico e le proprietà magnetiche e spettroscopiche dei complessi dei metalli di transizione.
Il modello del legame di valenza e la teoria del campo cristallino spiegano alcuni aspetti della chimica dei metalli di transizione. Tuttavia  nessuno dei due modelli riesce a prevedere tutte le proprietà dei complessi di questi metalli.

Orbitali molecolari

Gli orbitali molecolari dei complessi dei metalli della prima serie dei metalli di transizione ovvero del 4° Periodo che formano complessi ottaedrici. Essi sono costruiti dai 5 orbitali 3d del catione centrale metallico e da un orbitale di ciascuno dei sei leganti come ad esempio nel caso di Co(NH3)63+.

Ne consegue che vi sono 5 + 6 = 11 orbitali molecolari in cui vanno gli elettroni 3d del metallo di transizione e 12 elettroni dai sei leganti.

Nel caso dello ione cobalto Co3+ vi sono 6 elettroni nell’orbitale d e pertanto negli orbitali molecolari vi saranno un totale di 12 + 6 = 18 elettroni.

Secondo la teoria del campo dei leganti anche gli orbitali 4s e 4p del metallo, benché vuoti, si sovrappongano agli orbitali dei sei leganti per dare un totale di 15 orbitali molecolari a diversa energia

Co(NH3)6 3+

Sei di questi orbitali sono di legame e hanno una energia inferiore a quella degli orbitali atomici di partenza. Si hanno poi 2+1+3= 6 orbitali vuoti di antilegame ad elevata energia. Vi sono inoltre  tre orbitali descritti come orbitali molecolari di non legame in quanto hanno la stessa energia degli orbitali atomici 3d dello ione metallico.

 Griffith e Orgel nel 1957 introdussero questa teoria  che giustifica grande varietà di legami che si possono instaurare in relazione ai vari leganti che hanno caratteristiche spesso del tutto differenti fra loro.

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