La Serie di Irving-Williams e la Stabilità dei Complessi dei Metalli di Transizione
La Serie di Irving-Williams è fondamentale per comprendere la stabilità relativa dei complessi ottaedrici dei metalli di transizione. I composti di coordinazione sono composti che includono un metallo centrale circondato da ioni o molecole.
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Il numero di atomi legati al metallo definisce il numero di coordinazione, che è particolarmente significativo nei complessi dei metalli di transizione poiché coinvolge gli orbitali d. Di conseguenza, numeri di coordinazione superiori a quattro sono comuni, con la geometria ottaedrica come la più diffusa.
Nel 1953, Harry Irving e Robert Williams osservarono che la stabilità dei complessi con ioni bivalenti dei metalli di transizione aumentava nel periodo fino a raggiungere un massimo con il rame.
Sequenza Generale della Serie di Irving-Williams
La sequenza tipica della Serie di Irving-Williams è:
Mn(II) Zn(II)
La serie è generalmente citata per Mn(II) a Zn(II) poiché ci sono pochi dati disponibili per gli altri ioni. È importante notare che la serie si riferisce allo scambio del legante acqua con altri leganti nei complessi metallici ed è indipendente dalla natura del legante.
La Serie di Irving-Williams fornisce indicazioni empiriche sulla stabilità nei complessi dei metalli di transizione del primo periodo.
Spiegazione e Teoria del Campo Cristallino
La spiegazione di questo comportamento può essere attribuita alla Teoria del Campo Cristallino, che descrive l’interazione elettrostatica tra l’ione metallico centrale e i leganti. La stabilità dei complessi è influenzata dal rapporto tra carica e raggio, con una considerazione specifica per gli ioni M(II) ad alto spin.
Nei complessi ottaedrici ad alto spin, l’effetto del campo cristallino porta alla variazione dei raggi ionici attraverso il blocco d. La serie di Irving-Williams riflette questa tendenza, con una diminuzione del raggio all’aumentare del numero atomico.
La discrepanza nella posizione del rame (II) è dovuta alla sua tendenza a formare complessi non ottaedrici o distorti. In generale, la Serie di Irving-Williams fornisce preziose indicazioni sulla stabilità dei complessi dei metalli di transizione.
