Il CO è un acido lewis?
Risposta:
Il monossido di carbonio è in realtà un potente acido Lewis. È evidentemente un accettore di coppie di elettroni.
Spiegazione:
Il monossido di carbonio è un ligando eccellente verso metalli di transizione a bassa valenza. Perché?
La solita formulazione di Lewis è, #:C-=O:#. Dato il triplo legame, c'è una carica negativa formale sul carbonio e una carica positiva formale sull'ossigeno. Quando il monossido di carbonio si lega a un centro di metallo di transizione, di solito il #C# è l'atomo donatore. Ora, se il metallo è già in uno stato di bassa ossidazione, è improbabile un'ulteriore coordinazione con altri donatori, a meno che il metallo non possa ridistribuire (cioè donare indietro) la densità di elettroni al ligando. Gli orbitali anti-incollaggio vuoti sul monossido di carbonio sono la giusta simmetria per accettare la densità dell'elettrone dal metallo riempito d -orbitali.
Per questi motivi, il monossido di carbonio (e lo ione isoelettronico cianuro) sono noti come #pi#-acids.
L'HOMO del monossido di carbonio (sopra) è l'orbitale donatore; è concepito per essere occupato e sposta la densità elettronica verso il centro di metallo. È improbabile un'ulteriore legatura del monossido di carbonio, A MENO CHE il metallo non possa donare una certa densità di elettroni; e esiste un meccanismo per questo processo in quanto gli orbitali anti-bonding sul monossido di carbonio (sotto) non sono COPIATI e sono di energia e simmetria appropriate per ricevere la densità di elettroni dal non assiale riempito #d# orbitali (#d_(xy)#, #d_(xz)#, #d_(yz)#) del centro metallico:
Entrambe le immagini provenivano da questo sito web.
Questa donazione arretrata è ANTIBONDANTE rispetto al ligando di monossido di carbonio, quindi la sua frequenza di allungamento IR scende dal #2100# #cm^-1# del gas libero verso il basso #1900# #cm^-1# o inferiore. Ora, mentre l'interazione è anti-condensa rispetto al ligando di monossido di carbonio, l'interazione è legata rispetto alla #M-CO# legame in quanto la densità di elettroni è stata condivisa tra metallo e ligando.
Poiché il monossido di carbonio legato ha chiaramente dimostrato la densità degli elettroni, è comunemente noto come a #pi#ligando acido. Ci sono molti complessi di metalli di transizione zerovalenti con la formula #M(CO)_6# or #M(CO)_4#.