Complessi a trasferimento di carica

I complessi a trasferimento di carica sono formati dall’associazione di due o più molecole in cui una frazione di carica elettronica è trasferita da una entità all’altra che sono legate tra loro da una forza di attrazione elettrostatica essendo costituite da un donatore di elettroni e un accettore di elettroni.

La migrazione di elettroni dalla molecola donatore alla molecola accettore provoca una transizione elettronica in uno stato elettronico eccitato. L’energia dovuta a questa transizione cade molto frequentemente nella regione ultravioletto-visibile dello spettro elettromagnetico e ciò provoca il caratteristico colore intenso di questi complessi.

Indicando con D il donatore e con A l’accettore l’addotto può essere indicato come A→D.

Tipi di transizioni

Le transizioni elettroniche che avvengono nei complessi a trasferimento di carica  sono di due tipi:

  • da un legante al metallo (LMCT). Il trasferimento di carica avviene tra il legante e il metallo come nel complesso esaamminocromo (III) [Cr(NH3)6]3+
  • da metallo a legante (MLCT). Il trasferimento di elettroni avviene dagli orbitali molecolari del metallo agli orbitali vuoti di antilegame del legante che presentano una maggiore energia rispetto a quella degli orbitali del metallo

Quando ciò si verifica si ha un trasferimento di carica da una parte all’altra della sfera di coordinazione del metallo. Le corrispondenti transizioni elettroniche sono dette bande di trasferimento di carica.

Proprietà

La loro scoperta risale al 1954 e si notò che i complessi a trasferimento di carica hanno elevata resistività. Negli studi successivi si ottennero composti che hanno una conduttanza tipica dei metalli. Alcuni complessi possono quindi essere considerati conduttori organici.

Numerosi superconduttori a bassa temperatura e ad alta pressione sono ottenuti già dal 1980.

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