Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определите, является данный комплекс диамагнетиком или парамагнетиком.
|
|
Механизм образования связей в комплексном ионе – донорно-акцепторный.
донорно-акцепторный механизм образования связи (по методу ВС)
А + В → АВ
Роль донора (поставщика пары электронов) играет лиганд, акцептором (принимает электроны на вакантные орбитали) является комплексообразователь.
В комплексном ионе [Ni(NO2)4]2 – : акцептор – ион Ni2+ , доноры – ионы NO2-.
Электронная формула комплексообразователя: Ni2+ … 3 d 84 s 0.
Лиганды – NO2- - лиганды сильного поля, следовательно, под их воздействием электроны на 3 d -подуровне в ионе Ni2+ максимально спариваются. Распределение электронов комплексообразователя и лигандов по орбиталям:
: NO2 : NO2 : NO2 : NO2
Ni2+ 3d 4s 4p
Неподеленные пары электронов 4-х лигандов NO2- заполняют
четыре гибридизованные свободные орбитали (одну 3 d -, одну 4 s -, две 4 p -) иона комплексообразователя Ni2+ . При образовании связей происходит dsp 2 - гибридизация, пространственная структура комплексного иона [Ni(NO2)4]2 - – плоский квадрат.
В комплексном ионе [Ni(NO2)4]2 - нет неспаренных электронов, следовательно, данный комплекс является диамагнетиком.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
Гибридизация. Форма гибридной орбитали:
Схема sр -гибридизации 
Схема sр2-гибридизации
Схема sр3-гибридизации
| Орбитали, участвующие в гибридизации | Тип гибридизации | Структура молекулы | Валентный угол |
| S + p | sp | 
Линейная
| 180о |
| S + p + p | sp2 | 
плоский треугольник
| 120о |
| S + p + p + p | sp3 | 
тетраэдр
| 109, 3о |
Рассмотрим примеры:
Молекула ВН3
В… 2s22p1 Þ В* …2s12p2 H …1s1
H 1s1 H 1s1 H 1s1
sp2–гибридизация АО бора В; 3 s - связи, Ð 120°,
ЭОB =2, 0, ЭОH = 2, 1 Þ DЭО ¹ 0 Þ Связь полярная, mсв ¹ 0
структура молекулы - плоский треугольник.
m мол = S m св = 0 Þ молекула ВН3 - неполярная.
Молекула SnCl4
Sn …5s25p2 Þ Sn* …5s15p3 Cl … 3s23p5
Sn* …5s15p 3
Cl 3s23p5 Cl 3s23p5 Cl 3s23p5
sp3–гибридизация АО Sn (s -АО и 3 р- АО)
структура молекулы Þ тетраэдр, 4 s - связи, Ð 109, 30
ЭОCl =3, 0, ЭОSn = 1, 8 Þ DЭО ¹ 0 Þ Связь полярная, mсв ¹ 0.
m мол = S m св = 0 Þ молекула SnCl4 - неполярная.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
Комплексное соединение: [A+(m-n)(B)n]±mDm
K[Ag(CN)2] Fe(H2O)6]Cl 2 [Cu(NH3)4]SO4
комплексный ион: [A+(m-n)(B)n]±m
анионы – [Ag(CN)2]-, катионы – [Cu(NH3)4]2+, [Fe(H2O)6]2+
ВНУТРЕННЯЯ СФЕРА (комплекс)
комплексообразователь лиганды
центральный ион A+(m-n) молекулы B или ионы B-
ПРИМЕР:
комплексные ионы: [Ag(CN)2]- [Cu(NH3)4]2+
комплексообразователи: Аg+ Cu2+
лиганды: CN - NН3
координационные числа: 2 4
Если комплексообразователь – d 1-9-элемент:
орбитали лигандов, взаимодействуя с орбиталями комплексообразователя, оказывают влияние на состояние его электронов на d - орбиталях. Þ 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 под действием лигандов сильного поля.
При действии лигандов слабого поля расположение электронов на d - подуровне не меняется.
Для 3 d -элементов - спектрохимический ряд лигандов
в порядке возрастания силы поля:
слабое поле среднее поле сильное поле
I-< Br -< Cl- < ОН- < F- < H2O < NCS- < NH3 < NO2- < CN- < CO
Для 4 d-, 5 d - элементов – все лиганды являются сильными.
Возможные типы гибридизации при образовании комплексов
| К.ч. n | комплексо образователь | лиганды | гибридизация орбиталей | структура комплекса |
| любой | любые | sp | линейная | |
| 3 d- элемент | слабого поля | d3s, d2sp, sp3 | тетраэдр | |
| 3 d-, 4 d-, 5 d- элемент | сильного поля | dsp2 | плоский квадрат | |
| 3 d- элемент | слабого поля | sp3d2 | октаэдр | |
| 3 d-, 4 d-, 5 d- элемент | сильного поля | d2sp3, dsp3d | октаэдр |
Примеры:
1. Комплекс [Fe(Н2О)6]2+
Комплексообразователь Fe2+: 3d64s0.
Лиганды Н2О - лиганды среднего поля, а для Fe2+ (низшая степень окисления) они относятся к слабым.
: Н2О: Н2О: Н2О: Н2О: Н2О: Н2О
Fe2+
3d 4s 4p 4d
sp3d2 -гибридизация орбиталей,
структура комплекса - октаэдр.
2. Комплекс [Fe(CN)6]4-
Комплексообразователь Fe2+: 3d64s0.
Лиганды CN - - лиганды сильного поля,
|
|
: CN-: CN-: CN-: CN-: CN-: CN-
Fe2+
3 d 4 s 4 p
d2sp3-гибридизация орбиталей, структура комплекса - октаэдр.
Наличие в комплексном соединении неспаренных электронов определяет магнитные свойства вещества.
Если в комплексном ионе нет неспаренных электронов - данный комплекс является диамагнетиком. ( Комплекс [Fe(CN)6]4-).
Если в комплексном ионе есть неспаренные электроны - данный комплекс является парамагнетиком. ( Комплекс [Fe(Н2О)6]2+).