Природа химических связей в КС.

Рассмотрим такое КС, как тетрааммин меди II [Cu(NH₃)₄]²⁺

+29 Cu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰ - 2 ® …4s⁰ 3d⁹

Cu²⁺ является радикалом; имеет 1 неспаренный электрон, что подтверждается его магнитными свойствами. Кроме этого ион меди имеет много свободных орбиталей 4s, 4p, 4f. При взаимодействии с лигандами (молекулами NH₃) часть из этих орбиталей подвергается гибридизации. При этом гибридизации подвергаются 1s и 3p орбитали => sp³-гибридизация, которая располагается под углом 109°28’ (тетраэдр).

NH₃ +7 1s² 2s² 2p³

В молекуле NH₃ орбитали атома N подвергаются sp³-гибридизации, при этом образуются H гибридные орбитали, 3 из которых имеют по одному неспаренному электрону, одна – имеет готовую пару электронов.

Каждая неиспользованная орбиталь атома азота, имеющая пару электронов, перекрывается с гибридной sp³-орбиталью иона меди, которая не имеет электронов. При этом неподеленная пара N обобществляется.

Ориентация связи металл-лиганды определяет пространственную конфигурацию комплексных молекул и ионов.

Например, в ионах [Cu(NH₃)₄]²⁺ можно предполагать, что лиганды будут находиться в вершинах тетраэдра. Однако близкое расположение двух неспаренных электронов друг к другу трансформирует тетраэдрическую форму в квадрат.

NH₃ NH₃

Cu²⁺

NH₃ NH₃ Связи лежат в одной плоскости.

КС подобного типа называются квадратными.

Если координационное число равно 6, то форма иона – октоэдрическая.

Если координационное число равно 2, то форма иона – линейная.

Если лиганды присоединяются к центральному атому не одной, а двумя и более донорно-акцепторными связями, то лиганд имеет координационную емкость или дентатность. Она может быть би-/три- и т.д.

Лиганды NH₃, H₂O, ионы галогенов – всегда монодентатные.

SO₄^2-, CO₃^2- и др. – бидентатные.

Среди органических соединений известны три, тетра и более дентатные лиганды.

Связь между комплексным ионом и внешней координационной сферой образуется за счет электростатического притяжения ионов, т.е. связь является ионной.

Дата добавления: 2015-08-09