EsamediChimicaInorganicaIII(Soluzioni)
28Gennaio2015
1) Ottenere i termini relativi allo stato fondamentale delle seguenti specie e
indicare, per ciascuno di essi ed in forma non compatta, la funzione d’onda
polielettronica più semplice:
i)
N
(4S)
2+
ii)
Fe
(5D)
iii)
Cr3+
(4F)
4
(
S, 1+ 0 + 1 +
)
m 1 (1)α (1) m 0 (1)α (1) m 1 (1)α (1)
1
=
m 1 ( 2 )α ( 2 ) m 0 ( 2 )α ( 2 ) m 1 ( 2 )α ( 2 )
3!
m 1 ( 3)α ( 3) m 0 ( 3)α ( 3) m 1 ( 3)α ( 3)
m 2 ( 1)α ( 1)
m 2 ( 1) β ( 1)
m 1 ( 1)α ( 1)
m 0 ( 1)α ( 1)
m 1 ( 1)α ( 1)
m 2 ( 1)α ( 1)
m 2 ( 2 )α ( 2 ) m 2 ( 2 ) β ( 2 ) m 1 ( 2 )α ( 2 ) m 0 ( 2 )α ( 2 ) m 1 ( 2 )α ( 2 ) m 2 ( 2 )α ( 2 )
5
D, (2 2 1 0 1 2 ) =
+
− + +
+
+
1 m 2 ( 3)α ( 3) m 2 ( 3) β ( 3) m 1 ( 3)α ( 3) m 0 ( 3)α ( 3) m 1 ( 3)α ( 3) m 2 ( 3)α ( 3)
6! m 2 ( 4)α ( 4) m 2 ( 4) β ( 4) m 1 ( 4)α ( 4) m 0 ( 4)α ( 4) m 1 ( 4)α ( 4) m 2 ( 4)α ( 4)
m 2 ( 5)α ( 5) m 2 ( 5) β ( 5) m 1 ( 5)α ( 5) m 0 ( 5)α ( 5) m 1 ( 5)α ( 5) m 2 ( 5)α ( 5)
m 2 ( 6)α ( 6)
4
(
)
F, 2 + 1+ 0 + =
m 2 ( 6) β ( 6)
m 2 (1)α (1)
m 1 ( 6)α ( 6)
m 1 (1)α (1)
m 0 ( 6)α ( 6)
m 1 ( 6)α ( 6)
m 2 ( 6)α ( 6)
m 0 (1)α (1)
1
m 2 ( 2 )α ( 2 ) m 1 ( 2 )α ( 2 ) m 1 ( 2 )α ( 2 )
3!
m 2 ( 3)α ( 3) m 1 ( 3)α ( 3) m 1 ( 3)α ( 3)
2) La specie molecolare NO2 consiste di tre atomi. Come tale potrà avere una
struttura lineare o piegata.
a. L’angolo di legame ON̂O sarà minore o uguale a 180°?
b. Quali effetti sull’angolo di legame ci possiamo aspettare in seguito
all’ossidazione della molecola NO2 (NO2 ’ NO2+ + e-)
c. Quali effetti sull’angolo di legame ci possiamo aspettare in seguito
all’ossidazione della molecola NO2 (NO2 + e- ’ NO2-)
d. Quali effetti sulle distanze di legame ci possiamo aspettare in seguito
all’ossidazione della molecola NO2
e. Quali effetti sulle distanze di legame ci possiamo aspettare in seguito alla
riduzione della molecola NO2.
f. Come trasformeranno gli orbitali atomici di valenza dell’atomo di N nel
gruppo puntuale di simmetria della molecola di NO2.
g. Come trasformeranno le combinazioni lineari degli orbitali atomici di
valenza dei due atomi di O nel gruppo puntuale di simmetria della
molecola di NO2
h. Con riferimento alla domanda precedente associare le corrispondenti
SALC normalizzate a ciascuna specie di simmetria
L’angolo di legame della specie neutra ON̂O è di 132°;
L’angolo di legame della specie carica negativamente ON̂O − è di 115°;
L’angolo di legame della specie carica positivamente ON̂O + è di 180°.
La distanza N-O è 1.188 ± 0.004 Å in NO2;
La distanza N-O è 1.236 Å in NO2-;
La distanza N-O è 1.115 Å in NO2+.
N = a1 (2s); a1 (2pz); b1 (2px); b2 (2py)
O = a1 + b1 (2s); a1 + b1 (2pz); a1 + b1 (2py); a2 + b2 (2px)
3) Che tipo di distorsione Jahn-Teller ci si può aspettare per un complesso
tetraedrico del tipo ML4 dove M è un metallo di transizione caratterizzato da
una configurazione elettronica d9? Quale sarà il nuovo gruppo puntuale che
descriverà le proprietà di simmetria di ML4?
D2d