1.Природа связи в комплексных соединениях по методу вс. Геометрия комплексных ионов. Магнитные свойства.

В основе метода валентных связей лежат представления о двухэлектронной двухцентровой хим связи и гибридизации орбиталей центр атома, определяющей геометрическую конфигурацию иона.

В применении к комплексным соед центр атом — это атом или ион комплексообразователя, обладающий вакантными орбиталями. Необходимая для образования связи пара электронов поставляется лигандом. Таким образом, реализуется донорно-акцепторный механизм образования хим связи. Акцептор — ион или атом комплексообразователя, донор-лиганд. Возникающая при этом хим связь считается чисто ковалентной.

Для определения геометрической конфигурации комплексного иона необходимо определить тип гибридизации орбиталей центрального атома, принимающих участие в образовании хим связи. В отличие от p-орбиталей не все d-орбитали могут принимать участие в гибридизации. В гибридизации участвуют только dz2- и dx2-у2 -орбитали, т. е. орбитали, для которых области максимальной электронной плотности ориентированы вдоль координатных осей, как и в случае р-орбиталей. Орбитали dxy., dxz и dyz участия в гибридизации принимать не могут.

Для случая октаэдрической конфигурации комплексных ионов возможные типы гибридизации cfsp3 или sp3d, в зависимости от того, участвуют в гибридизации d - орбитали предвнешнего или внешнего слоя.

Возможны и другие типы гибридизации. К примеру, при гибридизации орбиталей dx2-yi, s, рх, ру — тип гибридизации dsp2, а геометрическая конфигурация комплексного иона — плоский квадрат. ?-Электроны иона металла располагаются на орбиталях dxy., dyz, dxz- Вопрос о типе гибридизации в каждом конкретном случае определяется природой лиганда. В частности для комплексного иона [Со(NH3)6]3+ характерна d2sp3-гибридизация (I), а для иона [CoFe]3- — sp3d2-гибридизация (II). Комплексы типа (I) называют внутриорбитальными, а типа (II) — внешнеорбитальными.

Метод ВС не может предсказывать, но объясняет магнитные св-ва комплексных соед. Р-ренные выше примеры показывают, что ион [Со(NH3)6]3+ должен быть диамагнитен, a [CoFe]3 — парамагнитен. Количественные характеристики магнитных св-в методом ВС не объясняются. В определенной мере метод ВС может прогнозировать и реакционную способность комплексных ионов. В частности замещение лигандов внешнеорбитальных комплексов протекает легче в сравнении с замещением лигандов внутриорбитальных комплексов.

Геометрическая изомерия. Она является следствием различного расположения лигандов во внутренней сфере координационного соед. Этот вид изомерии изучен в основном на соед с коорд числами 6 и 4, имеющими форму октаэдра и квадрата, соответственно. Изомеры, в которых два одинаковых лиганда расположены на одном ребре квадрата или октаэдра, называются цис- изомерами (от лат. cis — вместе). Соединения, в молекулах которых два одинаковых лиганда расположены по диагонали, называют даранс-изомерами (от лат. trans — напротив).