En química , la geometría molecular plana cuadrada describe la estereoquímica (disposición espacial de los átomos) que adoptan ciertos compuestos químicos . Como sugiere el nombre, las moléculas de esta geometría tienen sus átomos colocados en las esquinas.
Numerosos compuestos adoptan esta geometría, siendo especialmente numerosos los ejemplos de complejos de metales de transición. El compuesto de gas noble tetrafluoruro de xenón adopta esta estructura como lo predice la teoría VSEPR . La geometría prevalece en los complejos de metales de transición con configuración d 8 , que incluye Rh (I), Ir (I), Pd (II), Pt (II) y Au (III). Ejemplos notables incluyen los medicamentos contra el cáncer cisplatino , [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] y carboplatino . Muchos catalizadores homogéneos son cuadrados planos en su estado de reposo, como el catalizador de Wilkinson y el catalizador de Crabtree . Otros ejemplos incluyen el complejo de Vaska y la sal de Zeise . Ciertos ligandos (como las porfirinas ) estabilizan esta geometría.
Se puede derivar un diagrama general de división de orbitales d para complejos de metales de transición planos cuadrados (D 4h ) a partir del diagrama de división octaédrico general (O h ) , en el que los orbitales d z 2 y d x 2 − y 2 son degenerados y más altos. en energía que el conjunto degenerado de orbitales d xy , d xz y d yz . Cuando se eliminan los dos ligandos axiales para generar una geometría plana cuadrada, el orbital d z 2 pierde energía ya que la repulsión electrón-electrón con ligandos en el eje z ya no está presente. Sin embargo, para ligandos puramente donantes de σ, el orbital d z 2 tiene aún mayor energía que los orbitales d xy , d xz y d yz debido al lóbulo en forma de toro del orbital d z 2 . Tiene densidad de electrones en los ejes x e y y, por lo tanto, interactúa con los orbitales llenos del ligando. Los orbitales d xy , d xz y d yz generalmente se presentan como degenerados pero tienen que dividirse en dos niveles de energía diferentes con respecto a las representaciones irreducibles del grupo de puntos D 4h . Su orden relativo depende de la naturaleza del complejo particular. Además, la división de los orbitales d se ve perturbada por ligandos donantes π a diferencia de los complejos octaédricos . En el caso plano cuadrado, los ligandos fuertemente donadores de π pueden hacer que los orbitales d xz y d yz tengan mayor energía que el orbital d z 2 , mientras que en el caso octaédrico los ligandos donadores de π solo afectan la magnitud de la división del orbital d. y se conserva el orden relativo de los orbitales. [1]