Geometría molecular plana cuadrada

En química , la geometría molecular plano-cuadrada describe la estereoquímica (disposición espacial de los átomos) que adoptan ciertos compuestos químicos . Como su nombre indica, las moléculas con esta geometría tienen sus átomos situados en los vértices.

Numerosos compuestos adoptan esta geometría, siendo los ejemplos especialmente abundantes para los complejos de metales de transición. El compuesto de gas noble tetrafluoruro de xenón adopta esta estructura como predice la teoría VSEPR . La geometría es predominante para los complejos de metales de transición con configuración d ⁸ , que incluye Rh(I), Ir(I), Pd(II), Pt(II) y Au(III). Ejemplos notables incluyen los fármacos anticancerígenos cisplatino , [PtCl ₂ (NH ₃ ) ₂ ] y carboplatino . Muchos catalizadores homogéneos son plano-cuadrados en su estado de reposo, como el catalizador de Wilkinson y el catalizador de Crabtree . Otros ejemplos incluyen el complejo de Vaska y la sal de Zeise . Ciertos ligandos (como las porfirinas ) estabilizan esta geometría.

Un diagrama general de desdoblamiento de orbitales d para complejos de metales de transición plano-cuadrados (D _4h ) puede derivarse del diagrama general de desdoblamiento octaédrico (O _h ) , en el que los orbitales d _{z ²} y d _{x ² − y ²} son degenerados y de mayor energía que el conjunto degenerado de orbitales d _xy , d _xz y d _yz . Cuando se eliminan los dos ligandos axiales para generar una geometría plano-cuadrada, el orbital d _{z ²} se desplaza a menor energía, ya que la repulsión electrón-electrón con los ligandos en el eje z ya no está presente. Sin embargo, para ligandos puramente σ-donadores, el orbital d _{z ²} sigue siendo de mayor energía que los orbitales d _xy , d _xz y d _yz debido al lóbulo en forma de toroide del orbital d _{z ^2.} Este posee densidad electrónica en los ejes x e y y , por lo tanto, interactúa con los orbitales de ligando llenos. Los orbitales d _xy , d _xz y d _yz generalmente se presentan como degenerados, pero deben dividirse en dos niveles de energía diferentes con respecto a las representaciones irreducibles del grupo puntual D _4h . Su orden relativo depende de la naturaleza del complejo en particular. Además, la división de los orbitales d se ve perturbada por ligandos π-donadores, a diferencia de los complejos octaédricos . En el caso plano cuadrado, los ligandos π-donadores fuertes pueden hacer que los orbitales d _xz y d _yz tengan mayor energía que el orbital d _{z ²} , mientras que en el caso octaédrico, los ligandos π-donadores solo afectan la magnitud de la división de los orbitales d y el orden relativo de los orbitales se conserva. ^{[ 1 ]}

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