ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические связи в карбонилах металлов из "Карбонилы металлов" Карбонилами металлов называются химические соединения металлов с группами СО. Одна или несколько СО-групп могут быть заменены другими элементами. [c.7] В молекуле карбонила атом металла занимает центральное положение и связан с СО-группой через атом углерода [1—11]. [c.7] Согласно учению А. М. Бутлерова [12] характер химических соединений определяется не только индивидуальностью элементов, образующих данное соединение, но также числом входящих в молекулу элементов и их (взаимным расположением. Некоторые соединения имеют ионную (полярную) связь, другие — ковалентную, у третьих основную роль играют связи ионные и координационные. Свойства этих соединений отличаются друг от друга. [c.7] Вступая в химические соединения, атомы многих элементов приобретают электронную структуру инертного газа, расположенного по соседству с этим элементом в периодической таблице путем присоединения или отрыва одного или нескольких электронов. Получая электрический заряд, атомы превращаются соответственно в анионы или катионы. Анионы и катионы как разноименно заряженные устойчивые частицы притягиваются друг к другу и образуют молекулу с ионной связью. [c.7] На практике наблюдаются все виды промежуточных переходов от чисто ковалентной связи до чисто ионной в зависимости от индивидуальных особенностей и характера сочетаний атомов-партнерав. [c.8] С точки зрения волновой механики явление координации мож- но толковать, как взаимодействие между электронной парой координируемого заместителя и электронной оболочкой центрального атома [26, стр. 273]. [c.8] Известно, что в большей или меньшей степени комплексооб-разование присуще (всем элементам периодической системы. В образующемся соединении элемент-комнлексообразователь является катионом, за исключением трех случаев, когда комплек-сообразователем формально является атом. [c.8] Третьим исключением являются некоторые карбонилы металлов, формально состоящие из нейтрального ато)ма металла и нейтральных молекул окиси углерода. Они, видимо, совсем не имеют ионных связей и лишены внешней сферы. Поэтому вполне естественно рассматривать их в качестве соединений с ковалентными и координационными связями. [c.9] Молекулы окиси углерода в карбониле никеля располагаются вокруг центрального атома тетраэдрически. [c.9] Вследствие гибридизации должно происходить выравнивание свойств всех связей в молекуле карбонила железа, но, как известно, пять эквивалентных гибридизированных связей в молекуле образоваться не может. В дополнение к четырем эквивалентным связям может образоваться слабая пятая связь [26, стр. 277]. Действительно, наличие небольшого конечного ди-польного момента у молекулы карбонила [27, 25], особая легкость вытеснения одной из пяти СО-групп галоидами, фотохимическое освобождение одной СО-группы и т. д. (1—8) показывают, что пятая группа имеет связь более слабую, чем четыре эквивалентных. [c.10] Для того чтобы (В карбониле теллура появилась координационная связь, потребовалось бы предварительно спарить два холостых 5р-электронов теллура, на что необходимо затратить энергию. [c.11] Перечисленные карбонилыные соединения диамагнитны. А это указывает на то, что все холостые электроны центрального атома насыщают свои спины в молекуле. Естественно полагать, что электроны центрального атома спарены с электронами окиси углерода так, что образуются химические связи с выигрышем энергии. Спаривание всех холостых электронов центрального атома между собой, напротив, потребовало бы затраты энергии. [c.11] Аналогично атом хлора с электронной структурой 2, 8, 7 может образовать с окисью углерода только ковалентные связи, более или менее поляризованные. [c.11] Таким образом, у карбонилов металлов и металлоидов можно отметить разнообразный характер формируемых химических связей от донорно-акцепторной через координационно-ковалентную и ЧИСТО ковалентную до ковалентной, сильно поляризованной, почти ионной. [c.11] В литературе высказывалось мнение, что истинные карбонилы образуют лишь некоторые элементы (никель, железо, кобальт, рений, хром, молибден, вольфрам, часть платиновых металлов). При этом предполагалось наличие у карбонилов так называемых типич1ных карбонильных овойств. К их числу относили высокую летучесть, растворимость в индиферентных органичеоких растворителях, термическую диссоциацию на металл и окись углерода, комплексное строение. Ряд исследователей считает, что летучие карбонилы могут образовывать только элементы с 5-валентными электронами. Но карбонил углерода обладает всеми типичными карбонильными свойствами. Он летуч, разлагается на углерод и окись углерода, растворяется только в органических растворителях, имеет координационные связи (комплексное строение), и в то же время его центральный атом обладает -5- и р- валентными электронами. [c.12] Ка1рбонилы металлов, молекулы которых построены симметрично, в той или иной степени должны быть летучими. Это карбонилы никеля, железа, вольфрама и др. Наоборот, несимметрично построенные карбонилы — Fe( O)g, [Со (СО) 4)2 и другие — должны быть слабо летучими, как это имеется в действительности. Следовательно, летучесть того или иного карбонила зависит от строения его молекулы и не может быть отнесена к числу каких-то специфических типичных свойств истинных карбонилов металлов. [c.13] При определении возможности растворения того или иного карбонильното соединения в воде или в индиферентном растворителе следует учитывать, как построена молекула карбонила, какой характер химических связей ъ ней преобладает (ионный, ковалентный или координационный). Так, например, полярно построенные карбонилы хцелочных и щелочноземельных металлов хорошо растворяются в воде и в жидком аммиаке. Наоборот, карбонил никеля, построенный на координационном связывании металла с окисью углерода, или карбонил серы, имеющий чисто ковалентные связи, в воде не растворяются, но хорошо растворимы в органических растворителях. [c.13] Во втором случае наряду с карбидом металла должен образоваться чистый кислород, который даже в момент образования не должен реагировать с карбидом. Такое разделение вещества одновременно на восстановитель и окислитель самопроизвольно идти ее может. К тому же в этО)М случае должны образоваться такие карбиды, которых практика не знает (РеСв, N104 и т. п.). Наконец, тройная связь внутри молекулы окиси углерода прочнее связей Ме — СО в карбониле или Ме — С в карбиде. [c.14] Вернуться к основной статье