Pentacarbonilferro: differenze tra le versioni

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==Struttura==

Come avviene per altri metallocarbonili M(CO)_n, all'atomo di [[ferro]] in Fe(CO)₅ si attribuisce, convenzionalmente, [[stato di ossidazione]] zero. Nella maggior parte dei [[Complesso (chimica)|complessi]] [[Chimica metallorganica|organometallici]] a basso stato di ossidazione il metallo centrale tende ad assumere una [[configurazione elettronica]] esterna di 18 elettroni (''s''²''p''⁶''d''¹⁰). Fe(CO)₅ segue questa [[regola dei 18 elettroni]] dato che l'atomo di ferro ha 8 elettroni di valenza e ogni CO legato contribuisce con due elettroni, quelli della coppia solitaria su C. La struttura della molecola Fe(CO)₅ è quella di una [[bipiramide trigonale]] con l'atomo di [[ferro]] al centro, come si vede nella figura a destra (simmetria ''D''_3h in fase gassosa<ref>{{Cita pubblicazione|nome=A.|cognome=Almenningen|nome2=A.|cognome2=Haaland|nome3=K.|cognome3=Wahl|data=1969|titolo=A Gas Phase Electron Diffraction Investigation of Iron Pentacarbonyl.|rivista=Acta Chemica Scandinavica|volume=23|pp=2245–2252|lingua=en|accesso=2021-02-04|doi=10.3891/acta.chem.scand.23-2245|url=http://actachemscand.org/doi/10.3891/acta.chem.scand.23-2245}}</ref>, ma molecola leggermente distorta nel cristallo<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Dario|cognome=Braga|nome2=Fabrizia|cognome2=Grepioni|nome3=A. Guy|cognome3=Orpen|data=1993-04-01|titolo=Nickel carbonyl [Ni(CO)4] and iron carbonyl [Fe(CO)5]: molecular structures in the solid state|rivista=Organometallics|volume=12|numero=4|pp=1481–1483|accesso=2021-02-04|doi=10.1021/om00028a082|url=https://doi.org/10.1021/om00028a082}}</ref>). Tre leganti CO giacciono su un piano e si dicono leganti equatoriali, mentre gli altri due sono sull'asse perpendicolare a tale piano e si dicono assiali. Questa struttura geometrica è analoga a quella adottata da [[Pentafluoruro di fosforo|PF₅]], [[Pentafluoruro di arsenico|AsF₅]] e alogenuri e alogenocomplessi di non metalli similmente pentacoordinati.<ref>{{Cita libro|autore=J. E. Huheey|autore2=E. A. Keiter|autore3=R. L. Keiter|titolo=Cjimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività|ed=2|anno=1999|editore=Piccin|p=233|ISBN=8829914703}}</ref> Al contrario di questi ultimi però, in Fe(CO)₅ i [[Carbonile|carbonili]] assiali sono, seppur leggermente, più vicini al ferro di quelli equatoriali e la stessa cosa accade nella specie [[Isoelettronico|isoelettronica]] Mn(CO)₅⁻. <ref>{{Cita pubblicazione|nome=Angelo R.|cognome=Rossi|nome2=Roald.|cognome2=Hoffmann|data=1975-02|titolo=Transition metal pentacoordination|rivista=Inorganic Chemistry|volume=14|numero=2|pp=365–374|lingua=en|accesso=2021-02-03|doi=10.1021/ic50144a032|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic50144a032}}</ref> Tutti i gruppi Fe−C−O sono lineari. Data la simmetria della struttura, la molecola è [[Polarità|apolare]] e la sostanza si presenta a temperatura ambiente come un liquido volatile, solubile nei solventi organici che vanno, come polarità, dall'etanolo a agli idrocarburi, mentre è praticamente insolubile in acqua.

In Fe(CO)₅ il ferro ha [[stato di ossidazione]] zero. Nella maggior parte dei metallocarbonili il metallo ha 18 elettroni nel livello più esterno; Fe(CO)₅ segue questa [[regola dei 18 elettroni]] dato che l'atomo di ferro ha 8 elettroni e ogni CO legato contribuisce con due elettroni. Fe(CO)₅ è un composto molecolare; data la sua struttura simmetrica e l'assenza di cariche, è un liquido volatile. La molecola ha la forma di una bipiramide trigonale con l'atomo di ferro al centro. Dal punto di vista della simmetria, i cinque leganti CO non sono tutti equivalenti: tre leganti sono disposti in posizione equatoriale e i rimanenti due in posizione assiale. I legami Fe−C−O sono tutti lineari.

Fe(CO)₅ è l'archetipo di molecola flussionale; i leganti CO assiali ed equatoriali si scambiano rapidamente posizione tramite un meccanismo detto [[pseudorotazione di Berry]], e risultano indistinguibili nella scala dei tempi della [[spettroscopia NMR]]. Di conseguenza lo spettro NMR al ¹³C mostra un unico segnale dovuto al rapido scambio di CO tra i siti di coordinazione non equivalenti.