Главная » Просмотр файлов » Yves Jean - Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes

Yves Jean - Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes (793957), страница 50

Файл №793957 Yves Jean - Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes (Yves Jean - Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes) 50 страницаYves Jean - Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes (793957) страница 502019-04-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 50)

Symmetry-adapted σ orbitals for atrigonal-planar ML3 complex.ME⬘(2)1These three orbitals are shown in Figure 6.8.6.6.4. Trigonal-bipyramidal ML5 complexes431M56-292In a trigonal-bipyramidal ML5 complex, three of the ligands are foundin equatorial positions (L1 , L2 , and L3 ), whereas the other two (L4 andL5 ) are in axial sites (6-29). The apices of the bipyramid are defined bythe axial ligands, its triangular base by the positions of the equatorialligands.

The angles between the equatorial bonds are 120◦ and the axialbonds are perpendicular to the equatorial plane. Like the trigonal-planarcomplex ML3 , a trigonal-bipyramidal molecule belongs to the D3h pointgroup (see 6-28 for the symmetry elements).6.6.4.1. Reduction of the representation ŴσThe C3 -axis maintains the positions of the two axial ligands (χ = 2),whereas the S3 -axis, which interchanges them, changes the positions ofall the ligands (χ = 0). A C2 -axis moves every ligand except the oneplaced on that axis (χ = 1).

The σh and σv planes do not move thethree ligands found in these planes (χ = 3). The characters of the Ŵσrepresentation are given in Table 6.22 (second line).The reduction formula (6.5), in combination with the charactersof the irreducible representations of the D3h point group found inTable 6.21, leads to:aA1′ =aA2′ =1[(5 × 1 × 1) + (2 × 1 × 2) + (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1)12+ (3 × 1 × 3)] = 21[(5 × 1 × 1) + (2 × 1 × 2) − (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1)12− (3 × 1 × 3)] = 01[(5 × 2 × 1) − (2 × 1 × 2) + (3 × 2 × 1)] = 1121= [(5 × 1 × 1) + (2 × 1 × 2) + (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1)12− (3 × 1 × 3)] = 0aE ′ =aA1′′aA2′′ =aE′′ =1[(5 × 1 × 1) + (2 × 1 × 2) − (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1)12+ (3 × 1 × 3)] = 11[(5 × 2 × 1) − (2 × 1 × 2) − (3 × 2 × 1)] = 012Symmetry-adapted orbitals in several MLn complexesTable 6.22.

Characters of the reduciblerepresentations Ŵσ , Ŵσ (eq) and Ŵσ (ax) ofan ML5 complex with a TBP geometryD3hE2C33C2σh2S33σvŴσŴσ (eq)Ŵσ (ax)532202110330000312henceŴσ = 2A1′ ⊕ A2′′ ⊕ E′(6.20)The Ŵσ representation is thus decomposed into three one-dimensionalrepresentations (2A1′ and A2′′ ) and one doubly degenerate representation(E′ ).It is important to note that no symmetry operation exchanges anaxial ligands with an equatorial one. As these two types of ligandsare therefore non-equivalent, both ‘chemically’ and according to grouptheory, they can be considered separately.

The characters of the representations Ŵσ (eq) and Ŵσ (ax) are given in Table 6.22. From the reductionformula (6.5), we find:Ŵσ (eq) = A1 ′ ⊕ E′Ŵσ (ax) = A1 ′ ⊕ A2 ′′(6.21)(6.22)It is easy to check that Ŵσ = Ŵσ (eq) ⊕ Ŵσ (ax).6.6.4.2. Symmetry-adapted orbitalsThe separation of Ŵσ into Ŵσ (eq) and Ŵσ (ax) leads to a considerablesimplification of the determination of the symmetry-adapted orbitals.For the orbitals on the equatorial ligands, they are identical to those wehave already determined for a trigonal-planar ML3 complex (§ 6.6.3.2,6.23a,b and c and Figure 6.9).1(6.23a)(φA1′ )eq = √ (σ1 + σ2 + σ3 )31(φE′ )eq (1) = √ (σ2 − σ3 )(6.23b)21(6.23c)(φE′ )eq (2) = √ (2σ1 − σ2 − σ3 )61(6.23d)(φA1′ )ax = √ (σ4 + σ5 )21(6.23e)(φA2′′ )ax = √ (σ4 − σ5 )2Elements of group theory and applications(A⬘) eq1(E⬘) eq (1)(E⬘) eq (2)Figure 6.9.

Symmetry-adapted σ orbitals for aTBP ML5 complex.L2L3ML66-30C4 and C2dhM6-31(A⬘) axM(A⬙) ax1M1M6.6.5. Octahedral ML6 complexesOf the numerous symmetry elements in an octahedral complex ML6(6-30), the only ones that leave the positions of certain ligands unchangedare shown in 6-31. The three C4 axes and their co-linear C2 axes bothconserve the positions of the two ligands situated on them (χ = 2).Reflection in the three σh planes, which are perpendicular to the C4axes, does not move the four ligands in these planes (χ = 4).

Each ofthe six σd planes contains only two ligands, so reflection therein gives acharacter of 2.6.6.5.1. Reduction of the Ŵσ representationThe characters of the resulting Ŵσ representation are given in Table 6.23(Ŵσ ), together with those of the irreducible representations of the Ohpoint group.The order of this group (h) is 48. Use of the reduction formula (6.5)shows that the only non-zero contributions are:aA1g =1[(6 × 1 × 1) + (2 × 1 × 6) + (2 × 1 × 3) + (2 × 1 × 6)48+ (4 × 1 × 3)] = 11[(6 × 2 × 1) + (2 × 2 × 3) + (4 × 2 × 3)] = 1481= [(6 × 3 × 1) + (2 × 1 × 6) − (2 × 1 × 3) + (2 × 1 × 6)48a Eg =aT1u+ (4 × 1 × 3)] = 1MFor the axial ligands, we only need to make normalized sums (A1′symmetry) and differences (A2′′ symmetry) (6.23d, 6.23e and Figure 6.9).L5L1L4MSymmetry-adapted orbitals in several MLn complexesTable 6.23.

Character table for the Oh point group and the characters of the reducible representationŴσ for an octahedral ML6 complexOhE8C36C2′6C43C2i8S66σd6S43σhA1gA2gEgT1gT2gA1uA2uEuT1uT2uŴσ1123311233611−10011−10001−10−111−10−1101−101−11−101−12112−1−1112−1−1211233−1−1−2−3−3011−100−1−110001−10−11−1101−121−101−1−110−1101−12−1−1−1−1−2114x 2 + y2 + z2(z2 , x 2 − y2 )(xy, xz, yz)(x, y, z)henceŴσ = A1g ⊕ Eg ⊕ T1u(6.24)The Ŵσ representation is therefore decomposed into a one-dimensionalrepresentation (A1g ), a doubly degenerate representation (Eg ), and atriply degenerate representation (T1u ).6.6.5.2. Symmetry-adapted orbitalsIn view of the large number of symmetry operations, we shall limitourselves here to giving the result of the application of the projectionformula (6.10).

The following orbitals are obtained; they are shown inFigure 6.10:1φA1g = √ (σ1 + σ2 + σ3 + σ4 + σ5 + σ6 )61φEg (1) = (σ1 − σ2 + σ3 − σ4 )21φEg (2) = √ (−σ1 − σ2 − σ3 − σ4 + 2σ5 + 2σ6 )121φT1u (1) = √ (σ1 − σ3 )21φT1u (2) = √ (σ2 − σ4 )21φT1u (3) = √ (σ5 − σ6 )2(6.25a)(6.25b)(6.25c)(6.25d)(6.25e)(6.25f )Elements of group theory and applicationsMMAE (1)1gE (2)gMFigure 6.10. Symmetry-adapted σ orbitals inan octahedral ML6 complex.MT (1)1uMT (2)1ugMT (3)1uThe degeneracy of the T1u orbitals is obvious from the coefficientsof the σi orbitals (6.25d–f ), but the same is not true of the Eg orbitals,whose coefficients are very different (6.25b, c).6.6.6. Trigonal-planar ML3 complexes with a ‘π system’on the ligandsp//1Mp//3p//26-32p1p2Mp36-33In this last example, we shall analyse a trigonal-planar ML3 complex inwhich the ligands are considered to have two p orbitals perpendicular−L bond as well as the σ orbital that points towards the metalto the M−(§ 6.6.3.).

These p orbitals are written p (6-32) and p⊥ (6-33), dependingon whether they are in the plane of the complex or perpendicular to it.By convention, each orbital pi is oriented in a clockwise sense (−picorresponds to the opposite orientation). This system can act as a modelfor a complex in which the three ligands are double-face π donors or πacceptors (Chapter 3).6.6.6.1.

Reduction of the representations Ŵp and Ŵp⊥To obtain the characters of the representations Ŵp and Ŵp⊥ , it is nownot sufficient just to count the number of ligands whose position isunchanged by the action of the symmetry operations of the (D3h )point group. Although that procedure was acceptable in the previousexamples, the situation is more complicated now, since an orbital can betransformed into itself (χ = 1) or into its opposite (χ = −1).We consider first the Ŵp representation. Action of the C3 and S3axes changes all three orbitals (χ = 0), a C2 -axis transforms the orbitalof the atom on that axis into its opposite and also interchanges the twoothers while changing their sign (6-34 for the axis that passes throughSymmetry-adapted orbitals in several MLn complexesthe ligand L1 ).

The associated character is therefore −1. The molecularplane σh maintains the three orbitals (χ = 3) in their original positions,whereas reflection in a σv plane has the same consequences as rotationaround a C2 -axis (6-35, χ = −1).–p//1p//1C2p//3p//2–p//2–p//36-34v–p//1p//1vp//2p//3–p//3–p//26-35We now turn to the Ŵp⊥ representation. The character is still zerofor the C3 and S3 axes, and still −1 for a C2 -axis (6-36). Reflection in theσh plane changes each orbital into its opposite (6-37, χ = −3), whereasa σv plane maintains one orbital and interchanges the two others (6-38,χ = 1).p⊥1–p⊥1C2p⊥ 3p⊥ 2–p⊥ 3–p⊥ 26-36The characters associated with the Ŵp and Ŵp⊥ representationsare listed in Table 6.24, together with the characters of the irreduciblerepresentations of the D3h point group.Elements of group theory and applicationshp⊥1–p⊥1hp⊥ 3p⊥ 2–p⊥ 3–p⊥ 26-37vp⊥1p⊥1vp⊥ 3p⊥ 3p⊥ 2p⊥ 26-38Table 6.24. Character table for the D3h point group and thecharacters of the reducible representations Ŵp and Ŵp⊥ for atrigonal-planar ML3 complexD3hE2C33C2σh2S33σvA1′A2′E′A1′′A2′′E′′ŴpŴp⊥1121123311−111−1001−101−10−1−1112−1−1−23−311−1−1−11001−10−110−11x 2 + y2 , z2(x, y)(x 2 − y2 , xy)z(xz, yz)For the Ŵp representation, application of the reduction formula(6.5) gives:aA1′ =aA2′ =aE ′ =aA1′′ =aA2′′ =aE′′ =1[(3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3)] = 1121[(3 × 2 × 1) + (3 × 2 × 1)] = 1121[(3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 2 × 1) − (3 × 2 × 1)] = 012Symmetry-adapted orbitals in several MLn complexeshenceŴp = A2′ ⊕ E′(6.26)For the Ŵp⊥ representation, we obtain:aA1′ =aA2′ =aE ′ =aA1′′ =aA2′′ =aE′′ =1[(3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3) − (3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 2 × 1) − (3 × 2 × 1)] = 0121[(3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1) − (1 × 1 × 3)] = 0121[(3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3) + (3 × 1 × 1) + (1 × 1 × 3)] = 1121[(3 × 2 × 1) + (3 × 2 × 1)] = 112henceŴp⊥ = A2′′ ⊕ E′′(6.27)6.6.6.2.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
11,89 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7046
Авторов
на СтудИзбе
259
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее