Teorie LCP - LCP theory

V chemii teorie blízkého balení ligandu (Teorie LCP), někdy nazývaný ligandový těsný model balení popisuje jak ligand – ligand repulze ovlivňují geometrii kolem centrálního atomu.[1] Byl vyvinut společností R. J. Gillespie a další od roku 1997 [2] a říká se, že sedí vedle VSEPR[1] který původně vyvinul R. J. Gillespie a R Nyholm.[3] Byly stanoveny vzdálenosti mezi ligandy v širokém rozsahu molekul. Následující příklad ukazuje řadu souvisejících molekul:[4]

Vzdálenost F-F (pm)O-F vzdálenost (pm)Délka vazby CF (pm)C = délka vazby O (pm)
CF4216132
O = CF3−216223139123
O = CF2216222132117

Konzistence mezigandových vzdáleností (F-F a O-F) ve výše uvedených molekulách je zarážející a tento jev se opakuje napříč širokou škálou molekul a tvoří základ pro teorii LCP.

Poloměr ligandu

Ze studie známých strukturních dat byla určena řada meziligandových vzdáleností[1] a bylo zjištěno, že pro daný centrální atom existuje konstantní poloměr mezi ligandy. Tabulka níže ukazuje poloměr mezi ligandy (pm) pro některé prvky období 2:

LigandBerýliumBorUhlíkDusík
H1109082
C137125120
N144124119
Ó133119114
F128113108106
Cl168151144142

Poloměr ligandu by neměl být zaměňován s iontový poloměr.

Léčba osamělých párů

V teorii LCP se s osamělým párem zachází jako s ligandem. Gillespie nazývá osamělý pár doménou osamělého páru a uvádí, že tyto domény osamělých párů tlačí ligandy dohromady, dokud nedosáhnou vzdálenosti mezi ligandy předpovězené příslušnými poloměry mezi ligandy.[1] Níže je uveden příklad, který ukazuje, že vzdálenost F-F je v AF stejná3 a AF4+ druh:

Vzdálenost F-F (pm)Délka vazby AF (pm)Úhel F-A-F (stupně)
NF3212136.5102.3
NF4+212130109.5
PF323715797.8
PF4+238145.7109.5

LCP a VSEPR

LCP a VSEPR vytvářejí velmi podobné předpovědi jako geometrie, ale teorie LCP má tu výhodu, že předpovědi jsou kvantitativnější, zejména pro prvky druhé periody, Be, B, C, N, O, F. Odpory ligand-ligand jsou důležité, když[1]

  • centrální atom je malý např. období 2, (Be, B, C, N, O)
  • ligandy jsou ve srovnání s centrálním atomem jen slabě elektronegativní
  • ligandy jsou velké ve srovnání s centrálním atomem
  • kolem centrálního atomu je 5 nebo více ligandů

Reference

  1. ^ A b C d E Výuka modelu VSEPR a elektronových hustot R. J. Gillespie a C. F. Matta, Chem. Educ. Res. Cvič. Eur .: 2001, 2, 73-90
  2. ^ Reinterpretace délek vazeb na fluor z hlediska téměř iontového modelu E. A. Robinson, S. A. Johnson, Ting-Hua Tang a R. J. Gillespie Inorg. Chem., 36 (14), 3022-3030, 1997. ic961315b S0020-1669 (96) 01315-8
  3. ^ Anorganická stereochemie Gillespie, R.J. & Nyholm, R.S. (1957). Quarterly Reviews of the Chemical Society, 11, 339-380 doi:10.1039 / QR9571100339
  4. ^ Lepení a geometrie OCF3−, ONF3a související molekuly, pokud jde o model balení Ligand Close Gillespie RJ, Robinson EA, Heard GL. Inorg Chem. 1998 Dec 28; 37 (26): 6884-6889 doi:10.1021 / ic981037b