🏠›Ilmiy›Chuqurlashgan›Bog'lanish›18 e⁻ qoidasi

🧪 18 elektron qoidasi

Metall karbonillari • Metallosenlar • EAN qoidasi • 16/17/20 e⁻ istisnolar • ν(CO) diagnostikasi • OTM

📋 18 elektron qoidasi

18 elektron qoidasi — barqaror komplekslarda markaziy metall valent qavatida 18 ta elektron bo'lishi kerak (nₓd¹⁰(n+1)s²(n+1)p⁶ — nobile gaz konfiguratsiyasi). Bu qoida metall karbonillari, metallosenlar vaorganometall birikmalar uchun ishlaydi.

10 ta testEAN qoidasi16/20 e⁻ istisnoMetallosenlar

🎯 Maqsad: 18 e⁻ qoidasi, EAN, metall karbonillari, metallosenlar va istisnolarni o'zlashtirish.

⏱ Vaqt: ~2.5 soat

📚 Manba: N.V. Sidgwick — EAN qoidasi (1923); Cotton — Group Theory

"\u03A3(metall e⁻) + \u03A3(ligand e⁻) = 18 → barqaror!"

🧮 18 elektron kalkulyatori — interaktiv

Metallni tanlang

Oksidlanish:0

Zaryad:0

Konfiguratsiya: 3d⁶4s² → d⁶

Ligand qo'shish

CO2e⁻× 5 = 10e⁻

Fe(+0) — Jami: 16 e⁻

Metall d-e⁻:6

Ligandlar:10

Jami:16 e⁻

❌ 16 e⁻ — 18 e⁻ emas

EAN (Effective Atomic Number):

EAN = Z_metal − oksidlanish + 2 × ligand soni

EAN = 26 − 0 + 10 = 36

🏭 Metall karbonillari — 18 e⁻ qoidasi bo'yicha

Kompleks	Metal	d	M e⁻	Ligand	L e⁻	Jami	ν(CO)	Δν
[Ni(CO)₄]	Ni(0)	3d¹⁰	10	4CO	8	18	2057	86
[Fe(CO)₅]	Fe(0)	3d⁸	8	5CO	10	18	2020	123
[Cr(CO)₆]	Cr(0)	3d⁶	6	6CO	12	18	2000	143
[Mo(CO)₆]	Mo(0)	4d⁶	6	6CO	12	18	1990	153
[W(CO)₆]	W(0)	5d⁶	6	6CO	12	18	1980	163
[V(CO)₆]	V(0)	3d⁵	5	6CO	12	17	1860	283
[Mn(CO)₅]⁺	Mn⁺	3d⁵	6	5CO	10	16	2090	53
[Co(CO)₄]⁻	Co⁻	3d⁸	10	4CO	8	18	1890	253
[Fe₂(CO)₉]	Fe(0)	3d⁸×2	16	6CO+3CO₋	18	34	1800	343
[Co₂(CO)₈]	Co(0)	3d⁹×2	18	6CO+2CO₋	16	34	1850	293

⚠️ 18 e⁻ qoidasidan istisnolar

16 e⁻ komplekslar — d⁸ kvadrat planar:

d⁸ metallar (Ni²⁺, Pd²⁺, Pt²⁺, Rh⁺, Ir⁺) kvadrat planar geometriyada 16 e⁻ bilan barqaror.

Sababi: dₓ²−y² orbitali LUMO bo'lib, 5-ligand qabul qilish uchun juda yuqori energiyada.

[PtCl₄]²⁻ — 16 e⁻ (d⁸) — anti-kanser

[Ni(CN)₄]²⁻ — 16 e⁻ (d⁸) — sariq

[PdCl₄]²⁻ — 16 e⁻ (d⁸)

[RhCl(PPh₃)₃] — 16 e⁻ (d⁸) — Wilkinson katalizatori

Nega 16 e⁻ barqaror?

d⁸ metallarida dₓ²−y² orbitali LUMO bo'ladi. 5-ligand qo'shilishi uchun bu orbitalga elektron sig'ishi kerak, lekin bu energiya jihatdan noqulay.

16 e⁻ komplekslar koordinatsion to'yinmagan bo'lib, katalitik faollik ko'rsatadi.

💡 Wilkinson katalizatori [RhCl(PPh₃)₃] — 16 e⁻. Olefin gidrogenlashda ishlatiladi.

🏗️ Metallosenlar — sandvich komplekslar tahlili

Ferrosen Fe(C₅H₅)₂ (D₅d)

Metall:Fe²⁺ (3d⁶)

Ligandlar:2×Cp⁻ (6e⁻)

Hisob:6 + 12 = 18 e⁻

Rang:To'q sariq

Suyuqlanish T:173°C

18 e⁻ → Barqaror!

Tahlil:

Eng barqaror metallosen. Havoda barqaror. 1951 yilda kashf etilgan.

MO konfiguratsiyasi (D₅d):

(e₂g)⁴ (a₁g)² (e₁g)⁴ — asosiy sathlar

Cp⁻ → 6 ta π-elektron donori. 2 × Cp⁻ = 12 e⁻.

🔢 EAN — Effective Atomic Number qoidasi

[Ni(CO)₄] (3d¹⁰)

EAN = Z − oksidlanish + ligand e⁻

EAN = 28 − 0 + 8 = 36

EAN = 36 → keyingi nobile gaz: Kr (36)

✅ 18 e⁻ qoidasiga mos keladi

EAN qoidasi (Sidgwick, 1923):

Barqaror komplekslarda metallning EAN si keyingi nobile gazning atom raqamiga teng bo'lishi kerak.

EAN = Z_metal − oksidlanish darajasi + Σ(ligand e⁻ × soni)

18 e⁻ qoidasi = EAN qoidasining elektron versiyasi.

💡 EAN 36 (Kr) yoki 54 (Xe) yoki 86 (Rn) ga teng bo'lishi kerak

📋 Ligandlarning elektron hissasi — 18 e⁻ hisoblash uchun

Ligand	Zaryad	e⁻	Tur	Misol	Izoh
H⁻	-1	2	σ-donor	[HFe(CO)₄]⁻, [WH₆]²⁻	Gidrid ioni. 2 e⁻ donori.
CH₃⁻	-1	2	σ-donor	[Pt(CH₃)₃Cl]₄	Metil anion. 2 e⁻.
Cl⁻	-1	2	σ+π-donor	[PtCl₄]²⁻, [CoCl₄]²⁻	Xlorid. 2 e⁻ (σ) + π-donor.
CN⁻	-1	2	σ+π-akseptor	[Fe(CN)₆]⁴⁻, [Ni(CN)₄]²⁻	Sianid. 2 e⁻, π-akseptor.
CO	0	2	σ+π-akseptor	[Ni(CO)₄], [Fe(CO)₅]	Eng muhim. 2 e⁻.
NH₃	0	2	σ-donor	[Co(NH₃)₆]³⁺	Ammiak. Faqat σ.
PR₃	0	2	σ+π-akseptor	[Pd(PPh₃)₄]	Fosfin. σ+π. TEP bilan o'lchanadi.
NO⁺	1	2	σ+π-akseptor	[Fe(CN)₅NO]²⁻	Nitrozil. 2 e⁻.
NO (chiziqli)	0	3	σ+π	[Mn(CO)₂(NO)PPh₃]	Chiziqli NO → 3 e⁻ donori.
NO (burchakli)	0	1	σ-donor	[Co(en)₂(NO)Cl]⁺	Burchakli NO → 1 e⁻.
O²⁻	-2	4	σ+π-donor	[VO(acac)₂], [MnO₄]⁻	Oksid ioni. 4 e⁻ donori.
OH⁻	-1	2	σ+π-donor	[Zn(OH)₄]²⁻	Gidroksid. 2 e⁻.
C₅H₅⁻	-1	6	π-donor	Ferrosen, nikkelosen	Siklopentadienil. 6 π-e⁻.
C₆H₆	0	6	π-donor	[Cr(C₆H₆)₂]	Benzol. 6 π-e⁻.
CO (ko'prik)	0	1	σ-donor	[Fe₂(CO)₉]	Ko'prik CO → 1 e⁻ donori.
en	0	4	σ-donor	[Co(en)₃]³⁺	Etilendiamin. 2×N → 4 e⁻.

📡 ν(CO) va 18 e⁻ bog'liqligi

Erkin CO

ν(CO): 2143 cm⁻¹

Elektronlar: 0 e⁻

Δν: 0 cm⁻¹ (erkin CO dan)

ν(CO) qancha past bo'lsa, π-orqaga donorlik shuncha kuchli. 18 e⁻ komplekslar odatda kuchli π-orqaga donorlikka ega.

🧪 Amaliy misollar — 18 e⁻ hisoblash

[Ni(CO)₄] (T_d)

Metall:Ni(0) (3d¹⁰)

Ligand:4CO

Hisob:10 + 8 = 18 e⁻

EAN:36

✅ 18 e⁻

Barqaror kompleks:

18 e⁻. Ni(0) d¹⁰. 4 ta CO. Uchuvchan suyuqlik. Juda zaharli.

📝 Bilim tekshirish — 1/10

[Ni(CO)₄] nechta valent elektronga ega?

✅ Asosiy xulosalar

18 e⁻ qoidasi: Barqaror komplekslar 18 valent elektronga intiladi (nₓd¹⁰(n+1)s²(n+1)p⁶)
EAN = Z − ox + Σ(ligand e⁻). EAN 36 (Kr), 54 (Xe) yoki 86 (Rn) ga teng bo'lishi kerak
Metall karbonillari: [Ni(CO)₄] (18), [Fe(CO)₅] (18), [Cr(CO)₆] (18), [V(CO)₆] (17)
16 e⁻ istisno: d⁸ metallar kvadrat planar geometriyada 16 e⁻ bilan barqaror (Pt²⁺, Pd²⁺)
20 e⁻ istisno: Nikkelosen [Ni(C₅H₅)₂] — Cp⁻ π* orbitallari ortiqcha elektronlarni qabul qiladi
17 e⁻ radikallar: [V(CO)₆] — toq elektron, paramagnit. Dimerlanadi (2 × 17 → 18 e⁻ har biriga)
ν(CO) diagnostikasi: ν(CO) qancha past bo'lsa, π-orqaga donorlik shuncha kuchli → 18 e⁻ barqaror

← MO diagramma Kimyoviy bog'lanish →

📚 Manba: N.V. Sidgwick — EAN qoidasi (1923); J.E. Huheey — Inorganic Chemistry