Строение комплексного иона - тетраэдр

	орбитали лигандов, внедряясь в электронную оболочку комплексообразователя, оказывают влияние на состояние электронов на d - орбиталях. Неспаренные электроны, испытывая отталкивание от электронных пар лигандов, могут спариваться, переходя на более дальние от лигандов d- орбитали центрального атома.

 

 

электроны на d -подуровне комплексообразователя максимально спариваются

в противном случае - лиганд слабого поля.

 

 

 

Для 3 d -элементов - (в порядке возрастания силы поля):

I-< Br-< SCN- < Cl-< F- < ОН- < ONO- < H2O< < СNS-< NH3 < < NO2- < СN- < CO

 

Однако границы между сильным и слабым полями лигандов провести сложно, например:

[MnF₆]^2- лиганд F^- - слабое поле,

[NiF₆]^2- лиганд F^- - сильное поле.

 

 

 

Атом Fe (d -элемент) … 3 d ⁶4 s ²

Комплексообразователь Fe³⁺: 3 d ⁵4 s ⁰

 

 

Лиганды CN^- - лиганды сильного поля,

:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-

Fe⁺³

3 d 4 s 4 p

 

d²sp³ -гибридизация орбиталей

структура комплекса - октаэдр

 

· Лиганды располагаются вокруг комплексообразователя так, чтобы силы притяжения были максимальны, а силы отталкивания минимальны.

· Лиганды влияют на энергетическое состояние d- электронов комплексообразователя.

В отсутствии внешнего электростатического поля все d -орбитали - вырожденные.

D - зависит от к.ч., природы лигандов и комплексообразователя (учебник, стр.78)

плоский квадрат

октаэдр

тетраэдр

d_e d_g

 

D_тетр D_окт D_{квадр.пл.}

 

d_g (n- 1) d -орбитали d_e

свободного иона

комплексообразователя

 

 

 

 

Распределение электронов на (n -1) d -орбиталях:

(зависит от силы поля лиганда)

● В образовании химической связи участвуют:

(n -1) d _g-, n s -, n p - и n d - орбитали.

■ комплексообразовательСо²⁺: 3 d ⁷4 s ⁰

■ К.ч. 6 Þ октаэдрическое расщепление

■ центральный атом – 3 d – элемент Þ сила поля лиганда по спектрохимическому ряду:

Н₂О – лиганд среднего поля, а для Со²⁺ (низшая степень окисления) он относится к слабым.

: н₂о: н₂о: н₂о: н₂: н₂о: н₂о

Е

3 d_g 4 s 4 p 4 d

3 d_e

 

 

● sp ³ d ²-гибридизация

● структура комплекса [Со(Н₂О)₆]²⁺ - октаэдр

● комплекс – высокоспиновый,

внешнеорбитальный (т.к. взаимодействует внешний d - подуровень).

Высокоспиновые комплексы менее прочные, чем низкоспиновые.

 

· Если на (n-1) d _e,g - орбиталях имеются неспаренные электроны, комплекс –

парамагнетик (слабые магнитные свойства)

· Если на (n -1) d_g,e – орбиталях нет неспаренных электронов, комплекс - диамагнетик (нет магнитных свойств)

Þ [Со(Н₂О)₆]²⁺ - парамагнетик

■ комплексообразователь Pt⁴⁺: 5 d ⁶6 s ⁰

■ Комплексообразователь 5 d - элемент Þ лиганды сильного поля

■ К.ч. 6 Þ октаэдрическое расщепление 5 d - орбиталей.

Е:Br^-:Br^- :Br^- :Br^- :Br^-:Br^-

5 d_g

6 s 6 p

 

 

5 d 5 d_e

 

● d²sp³ – гибридизация

● структура комплекса - октаэдр

● комплекс - внутриорбитальный,

устойчивый, т.к. участвуют внутренние 5d_g-

Орбитали

● комплекс - низкоспиновый, диамагнетик,