Межмолекулярное отталкивание

Если бы молекулы только притягивались друг к другу, это привело бы к их слиянию. Но на очень малых расстояниях их электронные оболочки начинают отталкиваться. Энергия отталкивания дается выражением

E = + k / rn,

где k - постоянная отталкивания, n принимает различные целые значения (5-15). Силы межмолекулярного отталкивания действуют на очень малых расстояниях.

Общее уравнение межмолекулярного взаимодействия при постоянной температуре (уравнение Леннарда-Джонсона) в большинстве случаев имеет вид

EM = − a / r6 + b / r12

и носит название "потенциала 6-12", поскольку энергия притяжения пропорциональна 1 / r6, а энергия отталкивания - 1 / r12.

Донорно-акцепторная связь, комплексообразование и комплексные соединения

· Ковалентная связь, образующаяся за счет пары электронов одного из атомов, т.е. по донорно-акцепторному механизму, называется дoнорно-акцeпторной.

Например, такая связь образуется между атомом азота в молекуле метиламина CH3NH2 и протоном H+ кислоты HCl:

Атом азота отдает свою электронную пару для образования связи и выступает в роли донора, а протон предоставляет вакантную орбиталь, играя роль акцептора. Атом-донор при этом приобретает положительный заряд.

Донорно-акцeпторная связь отличается только способом образования; по свойствам она одинакова с остальными ковалентными связями.

Комплексообразование

координационные (комплексные) соединения – это соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворах, особенностями которых являются наличие центрального иона или атома-акцептора электронов, окруженного лигандами-донорами электронов.

Лигандами могут быть ионы или нейтральные молекулы, определенным образом расположенные вокруг центрального атома

Классификация комплексных соединений.

1. По заряду комплексного иона:

а) катионные: - гексаамминокобальта (III) хлорид.

- гексааквахрома (III) хлорид.

б) анионные: - калия гексацианоферрат (III).

-кобальта тетрахлоркобальтат (II).

в)нейтральные комплексы:

- дибромдиамминплатина (II).

2. По природе лиганда:

а) с нейтральными лигандами: - гексааквакобальта (III) хлорид.

- тетраамминоплатины (III) хлорид.

б) ацидокомплексы: - тетра- и, соответственно, гекса-.

в) гетеролигандные: - дихлордиамминпалладий (II).

Номенклатура (IUPAC).

1. Дается название катиона (простого или комплексного).

2. Если соединение неэлектролитного типа (не подразделяется на внешнюю и внутреннюю сферы), то его название пишется в одно слово.

3. Степень окисления центрального атома указывается римскими цифрами в ( ).

4. Нейтральные лиганды имеют то же название, что и молекула.

5. К лигандам анионам на конце добавляется –о.(NH3 – два –мм- в корне, остальные производные – одно –м-).

6. Для указания количества координированных лигандов используют греческие приставки (ди-, три-, тетра- и.т. д.).

7. Название координационного соединения пишется в одно слово.

8. В комплексном ионе сначала указываются названия ионов, а потом нейтральных молекул.

9. Если комплексный ион имеет отрицательный заряд, то его название заканчивается на -ат.

Примеры:

- дибромдиамминплатина (II).

- калий гексафтороалюминат.

- гексаамминокобальта (III) хлорид.

- калия трихлорамминоплатинат (II).

Координационное число. Координационным числом (к. ч.)– обычно называют то количество лигандов, которое центральный атом координирует в денном комплексном соединении.

Так, например в вышеприведенных примерах к. ч. соответственно равны: платина (II) – 4, алюминий – 6, кобальт – 6, платина (II) – 4.

Константа устойчивости (образования) комплексов.Если представить схематично образование комплексного соединения реакцией

, то

константа образования (устойчивости) комплексного соединения запишется следующим образом:

, где

[Mm+] и [Ln-] концентации металла и лиганда соответственно, а [ML(m-n)+]- концентрация образующегося комплексного соединения. Константа образования – величина всегда положительная.

Если комплексообразование протекает ступенчато, как, например, в случае:

то для каждой стадии комплексообразования записывается своя ступенчатая константа устойчивости:

Общая константа устойчивости:

b = К1× К2.

Ввиду того, что константы образования – величины, как правило, малые, удобно пользоваться логарифмами констант:

log b = log К1 + log К2.

По тем же причинам чаще пользуются константой нестойкости комплексного соединения:

Константа нестойкости – величина отрицательная, следовательно, чем меньше , тем утойчивее комплекс.

Наши рекомендации