Природа химической связи в комплексах. Структура и свойства комплексных соединений

Для объяснения образования химических связей в комплексах используется как метод валентных связей, так и метод молекулярных орбиталей. Кроме того для объяснения природы связей и свойств комплексных соединений применяется электростатическая теория кристаллического поля. Многие свойства комплексных соединений можно объяснить с позиции метода валентных связей, который и будет использован в данном учебнике.

Метод валентных связей.( ВС)

Согласно методу ВС между комплексообразователем и лигандами возникают ковалентные связи по донорно-акцепторному механизму. Комплексообразователь предоставляет на связь валентные орбитали, а лиганды- неподеленные пары электронов. Рассмотрим образование химических связей в комплексах

У иона кадмия на внешней оболочке имеются вакантные 4s- и 4p- орбитали:

.

У атомов азота в молекуле аммиака имеются неподеленные пары электронов:

.

При их взаимодействии образуется комплексный ион

Обозначим электрон на орбиталях, занятых по донорно-акцепторному механизму пунктирными стрелками. Тогда электронную конфигурацию комплекса можно представить в виде:

,

.

Как видно, в этом случае в образовании связей участвуют одна s- и три p- орбитали, которые гибритизируются(sp³), поэтому комплексный ион будет иметь тетраэдрическое строение.

У иона Сона внешней оболочке имеются вакантные 4s-, 4p-,4d- орбитали:

Со- 3d4s4p 4d

.

Фторид- ионы имеют неподеленные пары электронов

.

При взаимодействии Fи Сообразуется комплексный ион[CoF], в котором шесть лигандов Fобразуют шесть ковалентных связей по донорно-акцепторному механизму

Как видно, при образовании комплекса происходит sp d- гибридизация и соответственно полученный комплекс имеет тетраэдрическую структуру.

Некоторые лиганды или их атомы также могут иметь вакантные орбитали, например РН, HS. В этом случае образуются дополнительные связи по донорно- акцепторному механизму (дативные связи), в которых лиганд служит акцептором, а комплексообразователь, имеющий неподеленные пары электронов,- донором. Образование дативных связей приводит к увеличению прочности комплексов.

Метод ВС является относительно простым и наглядным и позволяет объяснить структуру и свойства многих комплексов. Однако, он не пригоден для описания систем с многоцентровыми связями, не объясняет оптические и другие свойства комплексов.

Дата добавления: 2014-01-04