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 3d-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 ⁶4s²

Комплексообразователь Fe³⁺: 3d ⁵4s⁰

Лиганды CN^- - лиганды сильного поля,

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

Fe⁺³

3d 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)d_g-, ns-, np- и nd- орбитали.

■ комплексообразовательСо²⁺: 3d ⁷4s⁰

■ К.ч. 6 Þ октаэдрическое расщепление

■ центральный атом – 3d – 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

3d_g 4s 4p 4d

3d_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⁺: 5d ⁶6s⁰

■ Комплексообразователь 5d- элемент Þ лиганды сильного поля

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

Е :Br^-:Br^- :Br^- :Br^- :Br^-:Br^-

5d_g

6s 6p

5d 5d_e

● d²sp³ – гибридизация

● структура комплекса - октаэдр

● комплекс - внутриорбитальный,

устойчивый, т.к. участвуют внутренние 5d_g-

Орбитали

● комплекс - низкоспиновый, диамагнетик,