Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Biogennye_elementy_Komplexnye_soedinenia.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

Строение комплексных соединений

Первой теорией, которая наиболее удачно объясняла свойства и строение комплексных соединений, была теория А. Вернера, согласно которой, в молекуле комплексного соединения различают две сферы – внутреннюю (координационную) и внешнюю.

Во внутреннюю сферу комплексных соединений входят центральный ион или атом, координирующий вокруг себя некоторое число лигандов (аддендов). Внутреннюю сферу обычно заключают в квадратные скобки и называют комплексным ионом.

Заряд комплексного иона определяется как алгебраическая сумма зарядов всех частиц, входящих в этот ион.

Ионы, не вошедшие в комплексный ион, образует внешнюю сферу, например: К3[Al(OH)6], где К3 – внешняя сфера; [Al(OH)6] – внутренняя сфера (комплексный ион); Al3+ - центральный ион (комплексообразователь); ОН– – лиганд (адденд); координационное число (к.ч.) = 6.

Между внутренней и внешней сферами – связь ионная.

Комплексные ионы образуются в основном вследствие ковалентной связи, образованной по донорно-акцепторному механизму (координационная связь).

Природа координационной связи описывается следующими методами: метод валентных связей (МВС), теория кристаллического поля (ТКП) и метод молекулярных орбиталей (ММО).

Метод валентных связей

В комплексных соединениях координационная связь образуется вследствие перекрывания валентных вакантных атомных орбиталей комплексообразователей с заполненными валентными орбиталями лиганда. Согласно донорно-акцепторному механизму ковалентной связи: комплексообразователь – акцептор электронной пары, лиганд – донор.

Исходные атомные орбитали должны быть гибридизованы. Пространственное расположение гибридизованных орбиталей определяет геометрическое строение комплексного соединения. Важнейшие типы гибридных орбиталей и типы конфигураций представлены в табл. 11.

Таблица 11

К.Ч.

Тип

гибридизации

Геометрия

комплекса

Примеры

2

sp

линейная

[Ag(NH3)2]+

4

4

sp3

dsp2

Тетраэдр

Плоский квадрат

[Ni(Cl)4]2-, Zn(OH)4]2–

[Pt(Cl)4]2-, [Ni(CN)4]2-

6

d2sp3, sp3d2

Октаэдр

[Co(NH3)6]3+ , [Fe(CN)6]4–

Рассмотрим несколько примеров построения диаграмм комплексных ионов:

  1. Координационное число равно 2, например: [Ag(NH3)2]+

Ag+ - комплексообразователь, акцептор электронной пары;

NH3 – лиганд, донор электронной пары. Координационное число равно двум, так как ион Ag+ предоставляет две вакантных гибридных sp-орбитали для образования связи.

Схему образования комплексного иона можно представить так:

Ag+ … 4d105s0

структура комплекса – линейная.

  1. Координационное число равно 4, например:

а) [Zn(OH)4]2–

Zn2+ – комплексообразователь, акцептор электронной пары;

ОН– – лиганд, донор электронной пары.

Zn2+ … 3d104so

структура комплекса – тетраэдр

б) [Ni(CN)4]2–:

Ni2+ – комплексообразователь, акцептор электронной пары;

CN– – лиганд, донор электронной пары.

Ni2+ … 3d 84so:

структура комплекса – квадрат.

  1. Координационное число равно 6, например:

а) [Fe(CN)6]4–

Fe2+ – комплексообразователь, акцептор электронной пары;

CN– – лиганд, донор электронной пары;

Fe2+… 3d64so

структура комплекса – октаэдр.

б) [FeF6]4–

Fe2+ – комплексообразователь, акцептор электронной пары;

F– – лиганд, донор электронной пары;

Fe2+ … 3d64so

структура комплекса – октаэдр.

Связи, образованные с участием гибридных (n-1) d 2nsnp3-орбиталей («внутренние») прочнее, чем с участием гибридных nsnp3nd 2-орбиталей («внешние»).

Метод валентных связей не учитывает влияние поля лигандов на состояние электронов в центральном атоме (ионе), а также не позволяет объяснить многие физико-химические свойства комплексов, их геометрическую конфигурацию. Поэтому предложены другие методы, объясняющие свойства комплексных соединений: метод молекулярных орбиталей, теория кристаллического поля.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]