В образовании химической связи во внутренней сфере комплексного соединения важнейшую роль играет донорно-акцепторное взаимодействие лигандов (доноры электронных пар) и комплексообразователя (акцептор).
При этом взаимодействии происходит образование ковалентной химической связи, что определяет строго определенное пространственное расположение лигандов вокруг комплексообразователя и достаточно высокую устойчивость к диссоциации комплексного иона.
Комплексообразователь (атом или катион металла) предоставляет свободные орбитали внешних электронных слоев, которые гибридизуясь, т.е. выравниваясь по энергии и форме, располагаются в пространстве определенным образом. Это и создает структуру внутренней сферы комплекса, которая определяется типом гибридизации исходных свободных атомных орбиталей комплексообразователя (таблица 3). Ионы внешней сферы связаны с комплексным ионом посредством ионной связи.
Таблица 3
Тип гибридизации комплексообразователя и структура внутренней сферы комплексного соединения.
| К.Ч. | Тип гибридизации | Геометрия расположения связей | Структура | Пример комплексного соединения |
| 2 | sp | L – M – L | линейная | [Ag(NH3)2]+ |
| 4 | sp3 | 
| тетраэдрическая | [BF4]– [Ni(NH3)4]2+ |
| 4 | sp2d | 
| квадратно-плоскостная | [Сu(NH3)4]2+ [Pt(NH3)2Cl2] |
| 6 | sp3d2, (d2sp3) | 
| октаэдрическая | [Fe(CN)6]3+ [Fe(CN)6]4+ |
Для объяснения образования и свойств комплексных соединений применяют ряд теорий, в том числе и теорию строения валентных связей. Образование комплексов теория валентных связей относит за счет донорно-акцепторного взаимодействия комплексообразователя и лигандов.
Так, строение тетраэдрического иона [BeF4]2– можно рассмотреть следующим образом:
Электронное строение комплексообразователя – иона бериллия:
Be 2s22p0 Be2+ 2s02p0
s p
Электронное строение лигандов – отрицательно заряженных ионов фтора:
F 2s22p5 F- 2s22p
s p
Электронное строение комплексообразователя и лигандов показывает, что комплексообразователь способен предоставить свободные орбитали для образования связи по донорно-акцепторному механизму, а лиганды имеют неподеленные пары электронов, т.е. могут быть донорами электронных пар.
Координационное число комплексного иона равно 4, такое же число вакантных орбиталей комплексообразователя должно принять участие в процессе гибридизации, следовательно, тип гибридизации комплексообразователя – sp3, что обуславливает его геометрию в пространстве – тетраэдрическое строение (рисунок 8.2).
Рисунок 8.2.
Пространственная структура комплексного иона.
