3 QUIMICA Schaum

142 CAPÍTULO 9 ENLACE QUÍMICO Y ESTRUCTURA MOLECULAR
(El símbolo de esta diferencia de energía no es universal; en varios libros se usa X, 10Dq o ∆ 0 .) Los orbitales s* d y
los orbitales de no enlace se representan, respectivamente, con e g y t 2g .
4. Los primeros tres electrones de valencia del metal ocuparán los orbitales t 2g .
5. Los siguientes dos electrones de valencia del metal podrían ocupar los orbitales t 2g o e g , dependiendo de si ∆ es
mayor o menor, respectivamente, que el aumento de energía asociado con el apareamiento de dos electrones en el
mismo orbital, violando la regla 1 de las “propiedades magnéticas” del capítulo 8. Si los orbitales t 2g se llenan en
forma preferente, los complejos tienden a tener bajo espín y las configuraciones d 3 y d 6 son estables, de acuerdo
con las características de los orbitales de igual energía llenos o medio llenos. Si los orbitales e g se llenan antes de
que los orbitales t 2g se ocupen doblemente, los complejos tienden a tener alto espín y las configuraciones d 5 y d 10
son estables.
6. Las transiciones electrónicas débiles, responsables del color de los complejos de coordinación, se relacionan con
la energía de transición ∆, de t 2g a e g . El origen de las transiciones fuertes, responsables de los colores profundos
de algunos complejos de metales con altos estados de oxidación, como los iones permanganato y cromato, tiene
una explicación diferente, que no se presenta aquí.
Con respecto a las opciones en la regla 5, los ligantes CN − , CO y NO 2
− son ligantes de campo fuerte y tienden a
aumentar ∆ y a promover complejos de bajo espín; los iones OH − y Cl − son ligantes de campo débil que producen
menores valores de ∆ y complejos de alto espín. Una lista más completa de ligantes por su fuerza de campo se llama
serie espectroquímica.
ISOMERÍA
Unas pocas moléculas y iones tienen la misma fórmula química (cantidad y clases de átomos), pero distintas formas
tridimensionales o los átomos están unidos de distintas maneras. A esas sustancias se les llama isómeros y pueden tener
distintas propiedades físicas (punto de fusión, punto de ebullición, densidad, color, etc.) y químicas. Hay tres categorías
de isómeros que se describen adelante.
Isomería estructural
Una forma de describir un compuesto químico o un ion es hacer una lista, para cada átomo, de los números de cada
clase de átomo unidos con él por medio de enlaces covalentes. Los isómeros con listas diferentes se llaman isómeros
estructurales.
EJEMPLO 6 En la figura 9-15 se muestran las dos estructuras que pueden dibujarse para el butano, C 4 H 10 , que cumplen con
la regla del octeto para carbono e hidrógeno. En el n-butano, dos de los carbonos están unidos a un carbono cada uno y los otros
dos están unidos a dos carbonos cada uno. En el iso-butano, tres de los carbonos están unidos a un carbono cada uno y el cuarto
carbono está unido a tres carbonos. El n-butano funde a −135°C y hierve a 0°C, mientras que el iso-butano funde a −145°C y
hierve a −10°C.
n-butano
iso-butano
Figura 9-15