Isomerie

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
si ha in sali in cui sia il catione che l’anione sono complessi e deriva da
Es:
una diversa distribuzione di leganti tra catione e anione
uguale metallo nello stesso stato di ossidazione
[Cr(NH3)6] 3+ [Cr(NCS)6] 3- [Cr(NCS)2(NH3)4] + [Cr(NCS)4(NH3)2] -
uguale metallo in diverso stato di ossidazione
[Pt II (NH3)4] 2+ [Pt IV Cl6] 2- [Pt IV Cl2(NH3)4] 2+ [Pt II Cl4] 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)
si ha in composti la cui formulazione può essere un multiplo di una certa
Es:
formula minima
[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)
si ha in complessi bimetallici e deriva da una diversa distribuzione dei
Es:
leganti tra i due centri metallici
[Co(NH3)4(μ2-OH)2CoCl2(NH3)2] 2+ [CoCl(NH3)3(μ2-OH)2CoCl(NH3)3] 2+

Isomeria di ionizzazione
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)
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(η 6 -C6H6)2] ⇔ [Cr(η 5 -C5H5)(η 7 -C7H7)]
Es:

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 - ; S2O3 2- ; OCN - ; CN -
[Co(NO2-O)(NH3)5] 2+ ⇔ [Co(NO2-N)(NH3)5] 2+
[Co(NCS-N)(CN)5] 3- ⇔ [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-η 6 -C9H8)(CO)3] ⇔ [Cr(2,3,8,9-η 4 -C9H8)(CO)3]

Controllo π nell’isomeria di legame in complessi quadrato-planari
(effetto antisimbiotico)
[Pd((NCS-N)(SCN-S)(NMe2CH2CH2CH2PPh2)]
NCS è lineare (N sp) con un’interazione σ con il Pd, in trans all’atomo
donatore (P sp 3 ) che ha un’interazione π (dπ- dπ) con il Pd
SCN è piegato (S sp 3 ) con un’interazione π con il Pd, in trans all’atomo
donatore (N sp 3 ) 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)(η 5 -cp)(CO)2]

Controllo cinetico (K) -termodinamico (T) nella formazione di isomeri