8.Способность элементов периодической системы к комплексообразованию

Способность элементов к комплексообразованию зависит от прочности связи, возникающей между атомами комплексообразователя и лигандов. В свою очередь прочность связи в значительной степени определяется электронным строением атома элемента - комплексообразователя, а в конечном итоге положением его в периодической системе.

Следует также учесть, что на результаты взаимодействия комплексообразователя и лигандов оказывает заметное влияние природа лигандов. Комплексообразователь может энергично взаимодействовать с одними лигандами и в то же время вообще не реагировать с другими лигандами, электронная структура которых оказывается не подходящей для этого.

Способность элементов к комплексообразованию, также как и другие их химические свойства, изменяется периодически. У элементов, находящихся в начале периода, эта способность незначительна, потом возрастает и достигает максимума у элементов восьмой В группы. При дальнейшем продвижении в периоде способность к комплексообразованию уменьшается и у благородных газов практически исчезает. В коротких периодах максимальная способность к комплексообразованию также наблюдается у элементов, размещенных в середине периода.

Рассмотрим, например, как изменяется способность к комплексообразованию у элементов в четвертом периоде. Калий практически не образует комплексных соединений. Для кальция известны некоторые комплексы, хотя в целом, он так же малоактивен как комплексообразователь. У скандия, являющегося переходным элементом, способность к комплексообразованию выражена уже гораздо сильнее, чем у кальция.

Известны комплексные ионы , ,

.

Элементы: титан, ванадий, хром и марганец являются хорошими комплексообразователями и образуют много различных комплексных ионов: , , , и др.

Железо, медь и цинк являются самыми типичными комплексообразователями. Они образуют практически все типы комплексных соединений: , , и др.

Галлий, германий и мышьяк являются еще довольно хорошими комплексообразователями. Однако их способность к комплексообразованию заметно меньше.

У селена способность к комплексообразованию уже значительно меньше, но его комплексные соединения все-таки известны.

Бром является слабым комплексообразователем, а криптон комплексных соединений практически не образует.

С точки зрения электростатической теории (ТКП) большей способностью к комплексообразованию обладают те элементы, которые имеют наиболее выраженную поляризующую способность и одновременно могут сами в значительной степени поляризоваться. Именно такими свойствами обладают переходные металлы (ионы) и, в особенности, металлы восьмой В группы и близких к ней подгрупп.

Метод валентных связей периодическое изменение способности элементов к комплексообразованию объясняет, основываясь на представлениях о гибридизации орбиталей. Наиболее прочные химические связи образуются тогда, когда для этого используются не только s-, р-орбитали, но и d-орбитали. Это успешно реализуется в случае переходных металлов, имеющих частично заполненные d-орбитали.