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) … 3s²3р¹

Комплексообразователь Al³⁺:

3s⁰3p⁰

: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 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

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⁺: 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