Ральф Г, Пирсон, профессор химии в Северо-Западном университете в Эванстоне, Иллинойс, разделил атомы лигандов и ионы металлов на мягкие и жесткие кислоты и основания в соответствии с их электроотрицательностью и поляризуемостью. Весьма привлекательно рассматривать комплексообраэование как частный случай концепции кислота-основание, или, наоборот, рассматривать протонную кислоту (кислота Брёнстеда—Лоури) как водородный комплекс соответствующего основания. Ионы металлов действуют как кислота Льюиса, а большинство лигандов действительно является основаниями Льюиса.

В разд. 4.3.2 мы кратко отметили устойчивость конфигурации электронного октета, который соответствует конфигурациии инертных газов. В этой конфигурации внешние s- и р-электронные оболочки заполнены.

Существуют и другие электронные конфигурации, также обеспечивающие устойчивость. Так, иная устойчивая конфигурация найдена для некоторых металлов, а именно Ni°, Pd° и Pt°. Здесь в дополнение к заполненным s- и р-оболочкам имеется также заполненная d-оболочка (10 электронов). Внутренние (s- и р-) электроны образуют сферически симметричную оболочку инертного газа (с нулевыми магнитным и электрическим моментами). Индивидуальные орбитали «'-электронов асимметричны, и в процессе заполнения d-оболочки (1,2,..., 9,10 электронами) магнитный и электрический дипольные моменты могут накладываться друг на друга. Хотя полная d-оболочка (10 электронов) также характеризуется сферической симметрией и, следовательно, имеет нулевой магнитный момент, электронная оболочка может быть легко поляризована при наложении электрического или магнитного поля.

Похожее устойчивое состояние наблюдается для некоторых тяжелых металлов, что иллюстрируется примером электронной структуры ртути. Здесь в дополнение к полностью заполненной d-оболочке заполнена также s-оболочка следующего уровня. Такая ситуация отмечается для электронных конфигураций [Ni°]ns2, [Pd°]ns2 и [Pt?]ns2. Наблюдаемую дополнительную устойчивость объясняют с помощью так называемого эффекта инертной пары, который также отвечает за неожиданную устойчивость Hg°, Т1+, РЬ2+ и Bi3+. Внешняя оболочка имеет в данном случае электронную конфигурацию гелия.

Традиционно металлы подразделяют на А- и В-металлы, между которыми в периодической таблице расположены переходные металлы (Т-металлы). Ионы А-металлов (или А-катионы) имеют электронную конфигурацию инерт-•ного газа. Частью этой группы являются ионы редкоземельных металлов М3+. А-катионы имеют сферическую симметрию и их магнитный и электрический дипольные моменты равны нулю. Они трудно поляризуемы, и отнесение их Пирсоном к жестким кислотам вполне справедливо. Очевидно, играет важную роль ионный радиус, определяя степень комплексообразования для ионов этих металлов. Более устойчивые комплексу образуются между ионами с меньшим ионным радиусом и большим электрическим зарядом (кулоновское взаимодействие). Например, комплексы между Ве2+ и F- или ОН" более устойчивы, чем между Mg2+ и теми же анионами, а А13+ образует более устойчивые фто-ридиые и гидроксокомплексы по сравнению с Ве2+ и катионами щелочных металлов. Комплексы, образуемые жесткими кислотами и жесткими основаниями, характеризуются преобладающим ионным вкладом в связывание. В

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию