[Править]Электронные свойства [править]Окраска

Окраска комплексных соединений зависит от типа лигандов и комплексообразователя. Из-за расщепления энергии d-орбиталей появляется возможность перехода электроновс подуровней d_xy, d_zy, d_xz на вакантные подуровни с более высокой энергией d_z²,d_z²_-y² под действием поглощаемых квантов света. Эти явления можно наблюдать с помощьюэлектронной спектроскопии. В зависимости от разности расщепленных уровней комплексы поглощают кванты света определенных диапазонов длин волн, поэтому имеют соответствующую окраску.

Примеры комплексных соединений различных цветов
	FeII	FeIII	CoII	CuII	AlIII	CrIII
Гидратированный ион	[Fe(H2O)6]2+ Бледно-зеленый	[Fe(H2O)6]3+ Желто-коричневый	[Co(H2O)6]2+ Розовый	[Cu(H2O)6]2+ Серо-голубой	[Al(H2O)6]3+ Бесцветный	[Cr(H2O)6]3+ Бледно-зеленый
OH–, разбавленный раствор	[Fe(H2O)4(OH)2] Светло-зеленый	[Fe(H2O)3(OH)3] Коричневый	[Co(H2O)4(OH)2] Голубой	[Cu(H2O)4(OH)2] Синий	[Al(H2O)3(OH)3] Белый	[Cr(H2O)3(OH)3] Зеленый
OH–, концентрированный раствор	[Fe(H2O)4(OH)2] Светло-зеленый	[Fe(H2O)3(OH)3] Коричневый	|[Co(H2O)4(OH)2] Голубой	[Cu(H2O)4(OH)2] Синий	[Al(OH)4]– Бесцветный	[Cr(OH)6]3– Бледно-зеленый
NH3, разбавленный раствор	[Fe(H2O)4(OH)2] Светло-зеленый	[Fe(H2O)3(OH)3] Коричневый	[Co(H2O)4(OH)2] Голубой	[Cu(H2O)4(OH)2] Синий	[Al(H2O)3(OH)3] Белый	[Cr(H2O)3(OH)3] Зеленый
NH3, концентрированный раствор	[Fe(H2O)4(OH)2] Светло-зеленый	[Fe(H2O)3(OH)3] Коричневый	[Co(NH3)6]2+ Желтый	[Cu(NH3)4(H2O)2]2+| Темно-синий	[Al(H2O)3(OH)3] Белый	[Cr(NH3)6]3+ Бледно-зеленый
CO32–	FeCO3 Светло-зеленый	[Fe(H2O)3(OH)3] Коричневый	CoCO3 Розовый	CuCO3 Голубой

[Править]Магнитные свойства

Среди химических соединений, в том числе комплексных, различают парамагнитные и диамагнитные, по разному взаимодействующие с внешним магнитным полем.Парамагнитные комплексы обладают моментом µ и поэтому при взаимодействии с внешним магнитным полем втягиваются в него. Напротив, диамагнитные комплексы, не имея собственного магнитного момента, выталкиваются из внешнего магнитного поля. Парамагнитные свойства веществ обусловлены наличием в их структуре неспаренныхэлектронов и в случае комплексов объясняются специфическим заполнением электронами энергетических уровней.

Существуют два принципа, определяющих заполнение электронами d-орбиталей, расщепленных на dε и dγ -подуровни.

1. Электроны заполняют орбитали так, чтобы число неспаренных электронов было максимальным (правило Хунда).

2. Сначала заполняются орбитали, имеющие меньшую энергию.

С учетом этих правил при числе d-электронов в комплексообразователе от 1 до 3 или 8, 9, 10 их можно расположить по d-орбиталям только одним способом (в соответствии с правилом Хунда). При числе электронов от 4 до 7 в октаэдрическом комплексе возможно либо занятие атомная орбиталей, уже заполненных одним электроном, либо заполнение свободных dγ –орбиталей более высокой энергии. В первом случае потребуется энергия на преодоление отталкивания между электронами, находящимися на одной и той же орбитали, во втором - для перехода на орбиталь более высокой энергии. Распределение электронов по орбиталям зависит от соотношения между величинами энергий расщепления (Δ) и спаривания электронов (Р). При низких значениях Δ («слабое поле»), величина Δ может быть < Р, тогда электроны займут разные орбитали, аспины их будут параллельны. При этом образуются внешнеорбитальные (высокоспиновые) комплексы, характеризующиеся определенным магнитным моментом µ. Если энергия межэлектронного отталкивания меньше, чем Δ ("сильное поле"), т.е. Δ > Р, происходит спаривание электронов на dε -орбиталях и образование внутриорбитальных (низкоспиновых) комплексов, магнитный момент которых µ =0.