Упражнения для самостоятельного решения
1. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома в следующих молекулах и укажите геометрическую форму этих молекул:
AlBr3, BeF2, CF4, BBr3, H2O, SF6, SiCl4, NH3, CH4, AlCl3, BCl3
Полярны ли эти молекулы?
2. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома в следующих частицах и укажите геометрическую форму этих частиц:
NH4+, GaCl4-, H3O+,BF4-, SiF62-, AlF63-, SO42-, PO43-.
3. Составьте энергетическую диаграмму МО для следующих частиц и определите порядок связи в них:
H2,H2+,H2-,He2, HeH, He2+, Li2, Be2, B2, N2, N2+, O2, O2-, O2+, CO, CO+, NO, NO+, NO-.
4. Пользуясь таблицей относительных электроотрицательностей, определите, какая из связей является наиболее полярной:Са–Н, I–C1.
C–S.
5. В каком из приведенных соединений:LiF, BeF ,BF ,CF связь Э–F
будет больше всего приближаться к ковалентной?
6. Как изменяется прочность связи в ряду:НF–НСl–НВг–Н1?
7. При переходе от NaF к Nal температура плавления кристаллов уменьшается. Объясните наблюдаемый ход изменения температур плавления.
8. BaCl2 в водных растворах―сильный электролит, a HgCl2―слабый электролит. Объясните это различие в свойствах солей.
9. Сероводород при обычной температуре ― газ, а вода ― жидкость. Чем можно объяснить это различие в свойствах?
12. Комплексные соединения
12.1. Основные понятия
Комплексными или координационными соединениями принято называть соединения, в узлах кристаллической решётки которых находятся комплексы, способные к самостоятельному существованию в растворе.
Комплексное соединение состоит из внутренней сферы и внешней сферы. Во внутреннюю сферу входят центральный атом (комплексообразователь) в некоторой степени окисления и лиганды – противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы. Общее число σ–связей, образуемых центральным атомом –комплексообразователем характеризует координационное число (КЧ) данного центрального атома. Например, в комплексном соединении K2[PtCl6] ионы К+ ― внешняя сфера, ион [PtCl6]2- — внутренняя сфера с центральным атомом PtIV и лигандами Cl-. В комплексном соединении[Fe(H2O)6]Cl3 ионы Cl- ― внешняя сфера, ион [Fe(H2O)6]3+ ― внутренняя сфера с центральным атомом FeIII и лигандами Н2О. В комплексе [Co(NH3)3Cl3] внешняя сфера отсутствует, а во внутренней сфере― центральный атом CoIII координирует лиганды NH3 и Cl- В соединении.
[Ni(NH3)6][Fe(CN)6] содержатся комплексный катион [Ni(NH3)6]2+ и комплексный анион [Fe(CN)6]2-.
При вычислении заряда комплексного иона заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисления; тогда этот заряд равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов.
Например, заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом(III):
а)[Cr(H2O)5Cl]; б) [Cr(H2O)4Cl2]; в) [Cr(H2O)2(C2O4)2].
Равны: а) (3+) + (1–) = 2+; б) (3+) + 2(1–)= 1+; в) (3+) + 2(2–) = 1–.
12.2. Строение комплексных соединений
По числу σ–связей, образуемых лигандом с комплексообразователем различают монодентатные, бидентатные, тридентатные, ….
полидендатные лиганды.
Например,в комплексном катионе [Cu(NH3)4]2+ каждый лиганд NH3 монодентатный, а в комплексном катионе [Cu(NH2CH2CH2NH2)2]2+ каждый лиганд NH2CH2CH2NH2 бидентатный.
Координационные соединения, в которых центральный атом (или ион) связан одновременно с двумя или более донорными атомами лиганда, в результате чего замыкается один или несколько гетероциклов, называются хелатами. Лиганды, образующие хелатные циклы, называются хелатирующими (хелатообразующими) реагентами. Замыкание хелатного цикла такими лигандами называется хелатированием (хелатообразованием). Наиболее обширный и важный класс хелатов – хелатные комплексы металлов.
Например, катион бисэтилендиамин меди(II) комплекс представляет собой хелат.
