Главная страница сайта | Услуги решения задач по химии |
Лекции по химии | Учебник - общая химия |
можно также определить по составу внешней сферы, после чего, найдя заряд комплексного иона, легко определить степень окисления комплексообразователя. Например, в соединении K4[Fe(CN)6l заряд внешней сферы равен 4 + , следовательно, внутренняя сфера имеет заряд 4 — . Молекула электронейтральна и, зная, что С1Ч--ионы имеют 6 отрицательных зарядов, комп-лексообразователь должен иметь заряд, равный 2+. Координируемое комплексообразователем число лигандов называют его координационным числом. Наиболее распространенные координационные числа ионов (катионов металлов) 2, 4 и 6. Реже встречаются координационные числа 3, 7, 8, 9, 12. Комплексо-образователь может не проявлять максимального координационного числа в координационных ненасыщенных соединениях. Например, [Zn(NH3L]2+-hoh является координационно насыщенным, a [Zn(NH3)4+]-hoh—координационно ненасыщенным.
Большое значение для изучения комплексных соединений имели работы Л. А. Чугаева, который создал школу советских химиков, плодотворно работающих над развитием теории и синтеза комплексных соединений.
Образование комплексных соединений. Образование комплексных соединений не может быть объяснено обычными представлениями о валентности. Можно предположить проявление сил электростатического притяжения, которые действуют между лигандами и ионом-комплексообразователем. Силы электростатического притяжения между противоположными зарядами притягивают неравное количество частиц по их зарядам. Например, ион Fe2 может притянуть два С1Ч"-иона, образуя Fe(CN)2, но также равнозначно еще четыре CN"-HOHa с образованием комплекса [Fe(CN)6]4~. В настоящее время нет всеобъемлющей теории, а скорее есть несколько удачных теорий, каждая из которых обладает отдельными достоинствами при рассмотрении той или иной группы комплексов.
С точки зрения электростатического подхода (В. Косселя и А. Магнуса) образование комплексного соединения происходит за счет кулоновского притяжения частиц и их взаимной поляризации. Например, при взаимодействии аммиака с НС1 ион водорода одновременно притягивается и хлорид-ионом, и азотом аммиака. Так как притяжение азотом выражено более сильно, образуется соль аммония с катионом NH4 и анионом С1~, на которые она и диссоциирует при растворении в воде. Очевидно, ион-комплексообразователь будет притягивать к себе также и полярные молекулы. Окружающие комплексообразователь частицы будут отталкивать друг друга, при этом энергия отталкивания будет тем значительней, чем больше частиц группируется вокруг центрального иона.
Расчеты В. Косселя и А. Магнуса показали, что при значительном увеличении числа лигандов силы отталкивания между ними
настолько возрастают, что комплексы становятся непрочными. Так, было найдено, что достаточно прочные комплексы должны в случае одновалентных комплексообразователей иметь координационные числа 2 и 3. а в случае двухвалентных — 4, трехвалентных—4, 5 и 6.
В теории комплексообразования Д. Льюиса и Сиджвика (1927) допущена возможность существования донорно-акцепторной связи (координативной). По этим представлениям атомы, обладающие свободными электронными парами, имеют тенденцию использовать их для связи с другими частицами. Атомы, не обладающие законченной электронной конфигурацией, имеют тенденцию пополнять свой внешний электронный слой за счет использования чужих электронных пар. Атомы первого типа носят названия доноров, второго — акцепторов. Если обе тенденции выражены достаточно сильно, то между атомами возникает связь за счет электронной пары донора. Например, образование иона NH4 происходит за счет свободной электронной пары азота.
При сопоставлении процессов образования обычной валентной и донорно-акцепторной связей получаются следующие схемы:
А* + В- = А:В — обычная химическая связь
А:+В=А: В—донорно-акцепторная связь донор акцептор
Из этих схем видно, что оба процесса различаются происхождением связующей электронной пары, но сами образующиеся в конечном счете связи однотипны и имеют более или менее четко выраженный ковалентный характер.
По теории Льюиса—Сиджвика химическая связь всегда осуществляется электронной парой. Эта пара становится общей для комплексообразователя и лиганда. Поэтому в случае присоединения лиганда число электронов комплексообразователя увеличивается на два, т. е. увеличивается «эффективный атомный номер». Таким образом, под названием «эффективный атомный номер» комплексообразователя следует понимать число электронов, имеющихся у комплексообразователя в свободном состоянии, плюс число электронов, осуществляющих донорно-акцепторные связи с лигандами. Присоединение лигандов к комплексообразователю должно продолжаться до тех пор, пока последний не достигнет «эффективного атомного номера», равного такому числу электронов, которое имеет ближайший благородный газ. Эта теория позволила объяснить образование ряда ковалентных комплексов .с качественной стороны. Однако она не дает сведений о количественной стороне комплексообразования и не позволяет объяснить физические и химические свойства комплексных соединений. Теория донорно-акцепторной связи в принципе является правильной и поэтому получила свое дальнейшее развитие в квантово-механических теориях.
Колонка умный дом лучших умных колонок 2024 какую купить для дома. |
Решаем контрольные работы по химии |
Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию