Природа химической связи в комплексных соединениях

Существуют 3 типа связи, которые объясняют природу химической связи в комплексных соединениях:

1. Метод В.С. (валентных связей).

2. Теория кристал. поля.

3. Метод МО (молекулярных орбиталей).

1. В основе метода валентных связей лежат положения:

1. связь между комплексообразователем и лигандами донорно – акцепторного механизма.

Лиганды представляют свободные электронные пары, а комплексообразователь свободные орбитали. Мерой прочности такой связи служит степень перекрывания -орбиталей.

2. Орбитали центрального поля участвуют в образовании связи подвергающейся гибридизации, тип которой определяется природой и структурой лиганда.

Магнитные свойства определяются наличием неспаренных валентных электронов.

Если электроны спарены, то комплекс диамагнитен (не обладает магнитными свойствами)

Механизм образования связи и тип её гибридизации зависит также от природы комплексообразователя.

Реакционная способность комплексных соединений во многом зависит от скорости обмена лигандов на ионы или молекулы. Условиями благоприятными для обмена лигандов является:

1) внешняя гибридизация

2) положение у комплексообразователя свободных внутренних d-орбиталей: в случае внешней гибридизации связь лигандов с комплексообразователем значительно слабее, чем при внутренней гибридизации, поэтому их обмен осуществляется с меньшими энергетическими затратами. Данный комплекс более активен (реакционно способен).

Теория кристаллического поля

Она рассматривает воздействия лигандов на d-орбитали комплексообразователя. Лиганды располагаются относительно (+) заряженного иона (–) концами своего диполя. В результате между d-электронами (центрального) и лигандами образуется сила отталкивания, что приводит к увеличению энергии d-электрона. Однако она неоднородна и зависит от расстояния и природы лиганда.

Рассмотрим несколько случаев:

1) если d - располагаются близко к лигандам, то энергия их увеличивается.

2) если d - расположены дальше от лигандов, то энергия их уменьшается.

Т.е. под действием лигандов происходит расщепление энергетического уровня d-орбиталей.

Величина е – расщепления зависит от природы лиганда и конфигурации комплекса.

Для перевода с одной орбитали на другую необходимо затратить энергию (Р).

При этом возможны 2 случая:

1) Если , то электроны центрального поля в комплексе занимают те же орбитали, что и в свободном ионе. В этом случае ион Ме находится в состоянии с высоким значением S.

Также можете прочитать: