Высокоспиновые комплексы менее прочные, чем низкоспиновые.

И 6 – координационные числа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используют несколько квантово-механических подходов:

· метод ВС,

· теория поля лигандов

· метод МО.

Между комплексообразователем и лигандами -ковалентные связи, образованные по донорно-акцепторному механизму.

донор – лиганд (поставщик пары электронов ↑↓) акцептор – комплексообразователь (наличие свободных АО)

 

 

 

 

Атом Аl (р -элемент) … 3 s ²3 р ¹

Комплексообразователь Al³⁺:

3 s ⁰3 p ⁰

:Br^-:Br^-:Br^-:Br^-

 

 

Sp3-гибридизация орбиталей.

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

D 4s 4p

 

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)dg-, ns-, np- и nd- 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

 

 

Sp3d2-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