En química, la teoría de empaquetamiento cercano de ligando ( teoría LCP ), a veces llamada modelo de empaquetamiento cercano de ligando, describe cómo las repulsiones ligando - ligando afectan la geometría alrededor de un átomo central. [1] Ha sido desarrollado por RJ Gillespie y otros desde 1997 en adelante [2] y se dice que se encuentra junto a VSEPR [1] que fue desarrollado originalmente por RJ Gillespie y R Nyholm . [3] Se han determinado las distancias entre ligandos en una amplia gama de moléculas. El siguiente ejemplo muestra una serie de moléculas relacionadas: [4]
Distancia FF (pm) | OF distancia (pm) | Longitud del enlace CF (pm) | C = O longitud del enlace (pm) | |
---|---|---|---|---|
CF 4 | 216 | 132 | ||
O = CF 3 - | 216 | 223 | 139 | 123 |
O = CF 2 | 216 | 222 | 132 | 117 |
La consistencia de las distancias entre ligandos (FF y OF) en las moléculas anteriores es sorprendente y este fenómeno se repite en una amplia gama de moléculas y forma la base de la teoría LCP.
Radio de ligando
A partir de un estudio de datos estructurales conocidos, se determinó una serie de distancias entre ligandos [1] y se encontró que existe un radio constante entre ligandos para un átomo central dado. La siguiente tabla muestra el radio entre ligandos (pm) para algunos de los elementos del período 2:
Ligando | Berilio | Boro | Carbón | Nitrógeno |
---|---|---|---|---|
H | 110 | 90 | 82 | |
C | 137 | 125 | 120 | |
norte | 144 | 124 | 119 | |
O | 133 | 119 | 114 | |
F | 128 | 113 | 108 | 106 |
Cl | 168 | 151 | 144 | 142 |
El radio del ligando no debe confundirse con el radio iónico .
Tratamiento de parejas solitarias
En la teoría de LCP, un par solitario se trata como ligando. Gillespie denomina al par solitario un dominio de par solitario y afirma que estos dominios de par solitario empujan a los ligandos juntos hasta que alcanzan la distancia interligando predicha por los radios interligandos relevantes. [1] A continuación se muestra un ejemplo que demuestra esto, donde la distancia FF es la misma en las especies AF 3 y AF 4 + :
Distancia FF (pm) | Longitud del enlace AF (pm) | Ángulo FAF (grados) | |
---|---|---|---|
NF 3 | 212 | 136,5 | 102,3 |
NF 4 + | 212 | 130 | 109,5 |
PF 3 | 237 | 157 | 97,8 |
PF 4 + | 238 | 145,7 | 109,5 |
LCP y VSEPR
LCP y VSEPR hacen predicciones muy similares en cuanto a geometría, pero la teoría LCP tiene la ventaja de que las predicciones son más cuantitativas, particularmente para los elementos del segundo período, Be, B, C, N, O, F. Ligando-ligando repulsiones son importantes cuando [1]
- el átomo central es pequeño, por ejemplo, período 2, (Be, B, C, N, O)
- los ligandos son solo débilmente electronegativos en comparación con el átomo central
- los ligandos son grandes en comparación con el átomo central
- hay 5 o más ligandos alrededor del átomo central
Referencias
- ^ a b c d e Enseñanza del modelo VSEPR y densidades de electrones RJ Gillespie y CF Matta, Chem. Educ. Res. Pract. Eur .: 2001, 2, 73-90
- ^ Reinterpretación de las longitudes de los enlaces al flúor en términos de un modelo casi iónico E A. Robinson, S A. Johnson, Ting-Hua Tang y R J. Gillespie Inorg. Chem., 36 (14), 3022-3030, 1997. ic961315b S0020-1669 (96) 01315-8
- ^ Estereoquímica inorgánica Gillespie, RJ y Nyholm, RS (1957). Reseñas trimestrales de la Sociedad Química, 11, 339-380 doi : 10.1039 / QR9571100339
- ^ Unión y geometría de OCF 3 - , ONF 3 y moléculas relacionadas en términos del modelo de empaquetamiento cerrado de ligando Gillespie RJ, Robinson EA, Heard GL. Inorg Chem. 28 de diciembre de 1998; 37 (26): 6884-6889 doi : 10.1021 / ic981037b