Isomerie Isomeri sono composti (non elementi) aventi la stessa composizione stechiometrica e uguale massa molare. Isotopomeri sono composti (non elementi) aventi la stessa composizione stechiometrica ma diversa massa molare, poiché hanno una diversa composizione isotopica. 1. Isomeria strutturale o costituzionale (stessa formula empirica, ma diversa sequenza delle connessioni atomiche) Es: C4H8 : 1-butene ⇔ 2-butene 2. Isomeria configurazionale o stereoisomeria (stessa formula empirica e stessa sequenza delle connessioni atomiche, ma diversa distribuzione spaziale) Es: isomeri geometrici C4H8 : cis-2-butene ⇔ trans-2-butene Es: isomeri conformazionali (conformeri) C6H12 : cicloesano a sedia, twist, barca Es: isomeri ottici (enantiomeri) C6H13Br : R-3-bromo-2-metilpentano ⇔ S-3-bromo-2-metilpentano Isomeria strutturale o costituzionale Isomeria di coordinazione ¾ si ha in sali in cui sia il catione che l’anione sono complessi e deriva da una diversa distribuzione di leganti tra catione e anione Es: uguale metallo nello stesso stato di ossidazione [Cr(NH3)6]3+ [Cr(NCS)6]3- uguale metallo in diverso stato di ossidazione [PtII(NH3)4]2+ [PtIVCl6]2- [Cr(NCS)2(NH3)4]+ [Cr(NCS)4(NH3)2]- [PtIVCl2(NH3)4]2+ [PtIICl4]2- metalli diversi [Co(NH3)6]3+ [Cr(CN)6]3- [Cr(NH3)6]3+ [Co(CN)6]3- Isomeria di polimerizzazione (caso particolare di isomeria di coordinazione) ¾ si ha in composti la cui formulazione può essere un multiplo di una certa formula minima Es: [Co(NO2)3(NH3)3] [Co(NH3)6]3+[Co(NO2)6]3[Co(NO2)(NH3)5]2+[Co(NO2)4(NH3)2]–2 [PtCl2(NH3)2] [Pt(NH3)4]2+[PtCl4]2- [PtCl(NH3)3]+[PtCl3(NH3)]- [Pt(NH3)4]2+[PtCl3(NH3)]-2 [PtCl(NH3)3]+2[PtCl4]2- Isomeria di posizione di coordinazione (caso particolare di isomeria di coordinazione) ¾ si ha in complessi bimetallici e deriva da una diversa distribuzione dei leganti tra i due centri metallici Es: [Co(NH3)4(μ2-OH)2CoCl2(NH3)2]2+ [CoCl(NH3)3(μ2-OH)2CoCl(NH3)3]2+ Isomeria di ionizzazione ¾ si ha in sali in cui c’è una diversa distribuzione dei leganti ionici tra quelli coordinati e quelli che fanno semplicemente da controione N.B. i diversi isomeri sono distinguibili mediante reazioni di precipitazione e/o mediante misure di conducibilità molare (ΛM) Es: [CoBr(NH3)5](SO4) [Co(SO4)(NH3)5]Br [CoCl2(en)2](NO2) [CoCl(NO2)(en)2]Cl [CoCl(NO2)(en)2](NCS) [CoCl(NCS)(en)2](NO2) [Co(NCS)(NO2)(en)2]Cl Isomeria di idratazione (caso particolare di isomeria di ionizzazione) ¾ si ha in sali in cui c’è una diversa distribuzione delle molecole di acqua tra quelle coordinate e quelle presenti semplicemente nel reticolo cristallino N.B. i diversi isomeri sono distinguibili mediante reazioni di precipitazione e/o mediante misure di conducibilità molare (ΛM) Es: [CrCl2(H2O)4]Cl • 2 H2O verde [CrCl(H2O)5]Cl2 • H2O verde-blu [Cr(H2O)6]Cl3 violetto Isomeria di legante : si ha in complessi in cui i leganti sono diversi (isomeri) e la composizione stechiometrica dei composti è la stessa, Es: C3H10N2 : NH2-CH2-CH(NH2)-CH3 (1,2-diamminopropano) NH2-CH2-CH2-CH2-NH2 (1,3-diamminopropano) [CoCl2(1,2-C3H10N2)2]+ ⇔ [CoCl2(1,3-C3H10N2)2]+ Isomeria di legante : si ha in complessi in cui i leganti sono diversi (non isomeri) ma la composizione stechiometrica dei composti è la stessa, Es: [Cr(η6-C6H6)2] Es: ⇔ [Cr(η5-C5H5)(η7-C7H7)] Isomeria di legame : si ha in complessi in cui i leganti sono ambidentati (leganti che possiedono almeno due atomi donatori di elementi diversi), Es: SCN- ; NO2- ; [Co(NO2-O)(NH3)5]2+ [Co(NCS-N)(CN)5]3- S2O32⇔ ⇔ ; OCN- ; CN- [Co(NO2-N)(NH3)5]2+ [Co(SCN-S)(CN)5]3- Isomeria di legame (aptomeria) : si ha in complessi in cui i leganti sono composti aromatici policiclici (leganti che possiedono due o più apticità stereochimicamente diverse tra loro), Es: C9H8 (indene) [Cr(4,5,6,7,8,9-η6-C9H8)(CO)3] ⇔ [Cr(2,3,8,9-η4-C9H8)(CO)3] Controllo π nell’isomeria di legame in complessi quadrato-planari (effetto antisimbiotico) [Pd((NCS-N)(SCN-S)(NMe2CH2CH2CH2PPh2)] ¾ NCS è lineare (N sp) con un’interazione σ con il Pd, in trans all’atomo donatore (P sp3) che ha un’interazione π (dπ- dπ) con il Pd ¾ SCN è piegato (S sp3) con un’interazione π con il Pd, in trans all’atomo donatore (N sp3) che ha un’interazione σ con il Pd Controllo σ + π nell’isomeria di legame in complessi ottaedrici (effetto simbiotico) tutti i leganti “hard” in [Co(NCS)(NH3)5]2+ , [Fe(NCSe)4]2- tutti i leganti “soft” in [Co(SCN)(CN)5]3- , [Fe(SeCN)(η5-cp)(CO)2] Controllo cinetico (K) -termodinamico (T) nella formazione di isomeri