Teoria legăturilor de valență a fost prima dintre teoriile cuantice-mecanice utilizate pentru a aproxima natura legăturilor chimice în compușii complexe. Aplicarea sa se baza pe ideea unui mecanism donor-acceptor pentru formarea legăturilor covalente între un ligand și un agent de complexare. Ligandul este considerat o particulă donator. Este capabil să transfere o pereche de electroni către agentul de complexare acceptor. asigurând formarea celulelor cuantice libere de comunicare (orbitale atomice) ale nivelurilor lor de energie.
Pentru formarea de legături covalente între liganzi și chelator este necesar ca s vacante -, p - sau d este atomic complexare hibridizare orbital trecut printr-un anumit tip. Orbitele hibride ocupă o anumită poziție în spațiu, iar numărul lor corespunde numărului de coordonare al agentului de complexare.
În acest caz, de multe ori există o asociație de electroni nepereche din perechea de complexare care vă permite să elibereze un număr de celule cuantice - orbitali atomici, care apoi sunt implicate în hibridizarea și formarea legăturilor chimice.
perechi de electroni singulară liganzi interacționează cu orbitali hibrizi de complexare se produce orbitali suprapuse respective și ligandul de complexare cu apariția spațiului internuclear creșterea densității de electroni. Perelele de electroni ale agentului de complexare, la rândul său, interacționează cu orbalii atomice vacante ale ligandului, întărind legătura prin mecanismul dativ. Astfel, legătura chimică în compușii complexe este o legătură convențională covalentă, care este suficient de puternică și avantajoasă din punct de vedere energetic.
Perele electronice amplasate în orbitele hibride ale agentului de complexare tind să ocupe o poziție în spațiu în care repulsia lor reciprocă va fi minimă. Aceasta conduce la faptul că structura ionilor și a moleculelor complexe se dovedește a fi într-o anumită dependență de tipul de hibridizare.
Luați în considerare formarea anumitor complexe din punctul de vedere al teoriei legăturilor de valență. Mai întâi de toate, observăm că orbitele valenței atomilor agenților de complexare sunt aproape în energie:
De exemplu, cationul [Zn (NH3) 4] 2+ include un agent de complexare cu zinc (II). Carcasa electronică a acestui ion condițional are formula [Ar] 3d 10 4s 0 4p 0 și poate fi reprezentată condițional după cum urmează:
Vacanțele 4s și 4p orbitale ale atomului de zinc (II) formează patru orbitale sp 3-hibride orientate spre vârfurile tetraedrului.
Fiecare moleculă de amoniac are o pereche de electroni împărțită în afara atomului de azot. Orbital atomilor de azot conținând o singură pereche de electroni se suprapun cu sp 3 orbitali zinc -Hybrid (II), formând un complex tetraedric de cationi tetraammintsinka (II) [Zn (NH3) 4] 2+:
Deoarece nu există electroni nepartiți în ionul [Zn (NH3) 4] 2+, acesta prezintă proprietăți diamagnetice.
Tetrahloromanganat (II) ionii [MnCl4] 2 - are cinci electroni nepereche in orbitalii 3d si 4s vacante - și 4p orbitali. Formele orbitale libere formează orbitale sp 3-hibride care se suprapun cu orbitele p-atomice ale ionilor de clor:
Ionul tetraedric [MnCl4] 2 astfel obținut este paramagnetic. deoarece conține cinci electroni nepartiți.
- sfârșitul lucrului -
Acest subiect aparține secțiunii:
Ce vom face cu materialul:
Toate subiectele din această secțiune:
Agent de complexare
Formarea unui ion complex sau a unui complex neutru poate fi imaginată ca o reacție reversibilă de tip general: M + n L
liganzi
Într-un ion complex sau un complex neutru în jurul agentului de complexare, ionii, atomii sau moleculele simple (L) sunt coordonate. Toate aceste particule, care au legături chimice cu agentul de complexare, pe
Dentatanța ligandului
Cel mai adesea, ligandul este conectat cu agentul de complexare printr-unul dintre atomii săi printr-o legătură chimică în două centre. Astfel de liganzi se numesc monodentați
Numărul de coordonare
Cea mai importantă caracteristică a unui agent de complexare este cantitatea de legături chimice pe care o formează cu liganzii sau cu numărul de coordonare (CF). Acest personaj
Sfera internă și externă a conexiunii complexe
Liganzii conectați direct cu agentul de complexare formează împreună sfera interioară (coordonare) a complexului. Astfel, în cationul complex [Cu (NH3)
Sisteme multi-core
Dacă doi sau mai mulți agenți de complexare sunt conținute într-un complex complex sau un complex neutru, atunci acest complex este numit complex multinuclear. Printre complexele multinucleare sunt izolate
Numărul de coordonare 2
Dacă agentul de complexare are un număr de coordonare de 2, atunci, ca regulă, ionul complex are o structură liniară, iar agentul de complexare și ambii liganzi sunt
Numărul de coordonare 3
Complexele cu numărul de coordonare 3 sunt relativ rare și de obicei au forma unui triunghi echilateral, în centrul căruia există un complex
Numărul de coordonare 4
Pentru compușii cu numărul de coordonare 4, există două posibilități pentru aranjarea spațială a liganzilor. Aceasta, în primul rând, este aranjamentul tetraedric al liganzilor cu
Numărul de coordonare 5
Numărul de coordonare 5 apare în compușii complexi destul de rar. Cu toate acestea, într-un număr mic de compuși complexe, în care agentul de complexare este înconjurat de cinci
Numărul de coordonare 6 și de mai sus
Pentru complexele cu numărul de coordonare 6, aranjamentul octaedric
Scindarea ionilor din sfera exterioară
Compușii complexi având o sferă exterioară ionică se supun disocierei într-un ion complex și ioni ai sferei exterioare în soluție. Ei se comportă
Disociere reversibilă a complexelor
Cu toate acestea, procesul de disociere electrolitică nu se termină în despicarea ionilor sferici exteriori. Ionii complexi, la rândul lor, suferă o disociere electrolitică reversibilă
Pas și constante complete ale educației
Starea de echilibru a reacțiilor de complexare poate fi caracterizată de o constantă treptată a formării Ki (ob) a complexului, și anume:
Constante de formare și rezistență a complexelor
Constanta completă de formare a complexului bn (ob) caracterizează stabilitatea compusului complex: cu cât este mai mare valoarea lui bn (ob), cu atât este mai stabilă
Constantele de instabilitate
Dacă în loc de echilibru în reacțiile formării complexe, sunt luate în considerare reacțiile inverse de disociere a complexelor (sau reacția de schimb de ligand la moleculele de solvent), atunci
Hibridizarea orbitalilor și structura complexelor
Aplicând algoritmul de predicție obișnuit pentru tipul de hibridizare a orbitalilor atomici în cadrul metodei de legare a valenței se poate determina geometria complexelor de compoziție diferită.
Culoarea compușilor complexi
Mulți compuși complexi în stare cristalină și soluție apoasă diferă în culori strălucitoare. Astfel, o soluție apoasă care conține cationi [Cu (NH3) 4] 2+ este colorată
aquacomplexes
Complexele Aqua sunt ioni sau molecule în care moleculele de apă acționează ca liganzi. În soluțiile apoase de săruri există aproape toți ionii
hydroxocomplexes
Hidroxocomplexele sunt compuși complexi care conțin ioni OH-hidroxid ca liganzi. Hidroxocomplexurile se formează în reacții de protoliza de la aqua
ammiakatov
Amoniacii sunt compuși complexe în care funcțiile liganzilor sunt realizate de molecule NH3 amoniac. Numele mai exact al complexelor, cu
acidocomplexes
În complexele acide liganzii sunt anionii acizilor organici și anorganici: F-, Cl-, Br-, I-, CN-,
Halogenați anionici
Halogenii anionici sunt compuși complexe în care atât agentul de complexare cât și liganzii sunt halogeni. Asta este
Kationgalogeny
Cationii halogeni sunt compuși care conțin cationi în care atât agentul de complexare cât și liganzii sunt halogeni. Am cathiongalenes
Complexe hidrură
Compușii hidrură conțin, ca ligand, ionul hidrură H-. Agenții complexanți în complexele de hidruri sunt de cele mai multe ori elemente ale grupului IIIA - bor, aluminiu, g
P-Complexe
Complexele p (complexe pi) sunt compuși complexe în care moleculele organice nesaturate cum ar fi etilenă, ciclopentadienă, ben
Lantanidele și actinidele
Elementele f ale sistemului periodic, cum ar fi borul și aluminiu, formează diferiți compuși complexi, care, cu toate acestea, sunt mai stabili decât derivații B și Al.
Doriți să primiți ultimele știri prin e-mail?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: