Комплексы с металлами октаэдрические

Сложные реакции. Механизмы реакций замещения октаэдрических и плоско-квадратных комплексов металлов. Цепные реакции. Стадия зарождения цепной реакции, стадия развития цепи, ингибирующая стадия и стадия, обрывающая цепь. Стационарное состояние. [c.350]

Поэтому шесть электронов попарно занимают оставшиеся < й(-орбитали, вследствие чего неспаренных электронов больше не остается, что и обусловливает диамагнетизм системы. Кроме того, теория показывает, что возможная здесь гибридизация типа (1 р обладает октаэдрической симметрией, что полностью подтверждается исследованиями структуры [Fe( N)в] . Однако эти представления недостаточны для того, чтобы объяснить все свойства комплексов. На основе представлений Полинга, например, невозможно правильное истолкование спектров большинства комплексов металлов. [c.128]

Карбонилы металлов. В теории поля лигандов принимается, что неподеленные пары электронов СО участвуют в образовании ковалентных связей, переходя на молекулярные орбитали комплекса. В октаэдрическом карбониле Сг(СО)в двенадцать электронов шести молекул СО переходят на о-связывающие орбитали комплекса (а, . Шесть электронов хрома располагаются на tгg- орбиталях (сильное поле, см. рис. 56). Эти орбитали не участвуют в образовании а-связей. Но они могут образовать -л-связи со свободными разрыхляющими л-орбиталями молекулы СО, каждая из трех г -орби-талей с гс -орбиталями двух молекул СО [c.128]

В табл. 6.6 приведены электронные конфигурации и основные состояния октаэдрических комплексов -металлов в случае слабого и сильного полей. [c.233]

Значительно сложнее построение диаграммы молекулярных орбиталей для многоатомных систем, в том числе комплексных соединений. Определение энергий МО для комплексов возможно при квантовомеханических расчетах. Однако для качественной картины уровней энергии МО достаточно оценить относительный порядок энергий орбиталей металла и лигандов. Такая картина в случае комплекса металла в октаэдрическом поле лигандов приведена на рис. 8.17. [c.535]

Таблица 38 НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ПРИМЕРЫ РАЗДЕЛЕНИЯХ ОКТАЭДРИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МЕТАЛЛОВ

Одним из ранних возражений против применения простой электростатической теории связи для комплексов металлов была невозможность объяснения с позиций этой теории образования плоских квадратных комплексов. Доказано, что если четыре отрицательных заряда удерживаются вокруг положительного центрального иона только одними электростатическими силами, то отрицательные заряды должны находиться в вершинах тетраэдра. Только при таком расположении отрицательные группы находятся на максимальном расстоянии друг то друга и испытывают наименьшее электростатическое отталкивание. Это отвечает действительности при условии, если центральный ион имеет сферическую симметрию. Однако такая симметрия не типична для ионов переходных металлов, так как электроны находятся на орбитах с низкой энергией, которые направлены между лигандами и не имеют сферической симметрии. В дальнейшем в разд. 1 гл. И1 будет показано, что ТКП позволяет объяснить существование плоских квадратных комплексов, а также предсказать неустойчивость некоторых октаэдрических комплексов. [c.50]

Установлено, что комплексы металлов характеризуются большим разнообразием структур. Комплексы серебра часто линейны, комплексы бериллия обычно тетраэдрические железо образует карбонильные соединения, имеющие структуру тригональной бипирамиды комплексы кобальта(П1) всегда октаэдрические, а тантал координирует вокруг себя восемь атомов фтора (рис. 22). Несмотря [c.72]

В комплексе [Сг(Н20)б1 , который является высокоспиновой -системой, первые три электрона попадают на /г -орбиты и не вызывают искажения октаэдрической структуры. Четвертый электрон попадает на одну из eg-орбит, направленную к лигандам. Если электрон находится на 22-орбите, лиганды на оси г отталкиваются от него, если он расположен на ж2 у2-орбите, то отталкивание испытывают четыре лиганда в плоскости ху. Действительно, найдено, что -комплексы металлов с координационным числом шесть имеют искаженные структуры во всех изученных случаях. Например, в МпЕ каждый атом Мп(И1) окружен шестью ионами Р , расположенными так, что четыре из них находятся ближе к иону Мп , чем два других (рис. 23). [c.75]

Итак, были рассмотрены искажения октаэдрических структур, вызываемые наличием -электронов. Комплексы металлов могут иметь и тетраэдрическую структуру однако они менее распространены, чем октаэдрические и искаженные октаэдрические конфигурации. Если атом металла окружен четырьмя лигандами, то нужно ожидать тетраэдрическую структуру. Наличие -электронов может вызвать искажение тетраэдра. [c.77]

Прежде чем применить диаграмму энергетических уровней для предсказания или интерпретации спектра октаэдрических комплексов ионов сР, например иона [V , необходимо познакомиться с квантовомеханическим правилом отбора, которое запрещает электронные переходы между состояниями с различной спиновой мультиплетностью. Это значит, что в нашем случае возможны только три перехода — из основного состояния (F) в три возбужденных триплетных состояния и (Р). В принципе, за счет слабого спин-орбитального взаимодействия могут происходить переходы, запрещенные по спину, т. е. переходы между уровнями с различной спиновой мультиплетностью однако интенсивность соответствующих им полос на несколько порядков меньше интенсивности полос для переходов, разрешенных по спину, и такие полосы обычно не наблюдаются. В спектре поглощения иона [V (НпО)б1 + экспериментально обнаружены три полосы, соответствующие энергии 17 ООО, 25 ООО и 38 ООО см . При помощи диаграммы энергетических уровней, построенной аналогично диаграмме рис. 26.13 с учетом точных значений энергии различных состояний для свободного иона V ", можно обнаружить, что при А =21 500 слГ должно быть три перехода с энергиями 17 300, 25 500 и 38 600 см . Как видно, этот вывод очень хорошо согласуется с экспериментом. Однако подобное совпадение с опытом получается не во всех случаях. Для высокоспиновых комплексов металлов первого ряда переходных элементов в обычных состояниях окисления иногда приходится несколько изменять истинные значения энергии состояний свободного иона. Такая процедура будет описана в разд. 26.11. [c.67]

Комплексы металлов с d -конфигурацией также имеют квадратно-пирамидальную структуру, облегчая присоединение шестого лиганда с образованием октаэдрических продуктов [115]. Однако комплексы d -металлов будут противодействовать присоединению нуклеофила. Таким образом, плоский квадратный комплекс (низкоспиновый d ) будет легко присоединять пятый лиганд, но не шестой. [c.360]

Окраска является отличительным свойством координационных соединений переходных металлов. Октаэдрические комплексы кобальта могут иметь самую различную окраску в зависимости от того, какие группы координированы вокруг атома этого металла (табл. 20-2). Такие координирующиеся группы называются /шгандами. В растворах окраска обусловлена ассоциацией молекул растворителя, выступающих в роли лигандов, с металлом, а не свойствами самого катиона металла. В концентрированной серной кислоте (сильный обезвоживающий агент) ионы Си" бесцветны в воде они имеют аквамариновую окраску, а в жидком аммиаке — темную ультрамариновую. Комплексы металлов с высокими степенями окисления обладают яркой окраской, если они поглощают энергию в видимой части спектра СгО -ярко-желтой, а МПО4-ярко-пурпурной. [c.206]

Ионы с конфигурациями d , или d . Преобладающая роль состояния окисления + 3 для ионов Сг (d ) и Со (d% а также поразительная инертность их комплексов в химических реакциях [вспомните поведение Со(ЫНз)бС1з в горячей серной кислоте] невозможно объяснить на основе рассмотренных выше представлений. Точно так же не удается объяснить особую способность ионов с конфигурацией образовывать комплексы с плоско-квадратной структурой, а не с октаэдрической или тетраэдрической координацией. Чтобы объяснить такие структуры и существование комплексов металлов с нулевой степенью окисления, следует рассмотреть участие -орбиталей металла в образовании его химической связи с лигандами. [c.216]

Рис. 20-14. Описание электронного строения комплексов с октаэдрической координацией в рамках теории делокализованных молекулярных орбиталей. Те же шесть орбиталей металла, которые использовались в теории ва-лентньгх связей у2, с1 2, з, р , р и р.). теперь взаимодействуют с шестью орбиталями лигандов, на которых находятся неподеленные электронные пары, в результате чего образуются шесть связывающих молекулярных орбиталей (одна а три ст и две ст ) и шесть разрыхляющих орбиталей (а ,

Рис. 23.28. Энергия стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП) для электронов на Зс/-орби-талях в комплексах с октаэдрической структурой. ЭСКГТ = 0,4Д (Д-энергия расщепления кристаллическим полем), а энергия дестабилизации = 0,6Д. Следует учесть, что реальная величина Д занисит от иона металла, его заряда, а также от лигандов.

В двухзарядных ионах переходных металлов. Поскольку Н2О представляет собой относительно слабый лиганд, все гексааквакомплексы указанных в этой таблице ионов металлов являются высокоспиновыми октаэдрическими комплексами вида М(Н20) . В табл. 23.3 указано число электронов на орбиталях нижнего и верхнего энергетических уровней, образовавшихся в результате действия кристаллического поля координированных молекул воды, для каждого иона. Полная ЭСКП для каждого комплекса металла представляет собой сумму отдельных ЭСКП для каждого электрона соответствующего комплекса. [c.397]

До сих пор мы рассматривали применение теории кристаллического поля лишь к комплексам с октаэдрической структурой. Если центральный ион металла окружен только четырьмя лигандами, комплексы чаще всего обладают тетраэдрической структурой, исключение составляют лишь ионы металлов с электронной конфигурацией о которых мы будем говорить чуть позже. Картина расщепления энергетических уровней -орбиталей металла кристаллическим полем в тетраэдрических комплексах отличается от описанной выше для октаэдрических комплексов. Четыре эквивалентных лиганда взаимодействуют с центральным ионом металла наиболее эффективно, приближаясь к нему со стороны четырех верпшн тетраэдра. (Наглядное представление об октаэдрическом и тетраэдрическом окружениях дает рис. 22.14.) Оказывается (хотя это и нелегко объяснить в нескольких словах), что картина расщепления энергетических уровней /-орбиталей мeтaJ лa в тетраэдрическом кристаллическом поле качественно противоположна картине, наблюдаемой в случае октаэдрического поля. Это означает, что три /-орбитали металла приобретают более высокую энергию, а две остальные, наоборот, более низкую энергию (рис. 23.31). Поскольку в тетраэдрических комплексах всего четыре лиганда вместо шести в октаэдрических комплексах, расщепление кристаллическим полем для тетраэдрических комплексов имеет намного меньшую величину. Расчеты показывают, что при одних и тех же ионах металла и лигандах расщепление кристаллическим полем для тетраэдрического комплекса составляет всего д соответствующей величины для октаэдрического комплекса. По этой причине все тетраэдрические комплексы относятся к высокоспиновым кристаллическое поле [c.398]

Простая электростатическая теория была впервые применена для объяснения комплексов металлов Ван-Аркелом и Де Буром" II Гэрриком примерно в 1930 г. В своей модели связи они исполь зовали хорошо известные уравнения потенциальной энергии классической электростатики. Этот подход требовал знания величин зарядов и размеров центральных ионов, а также величин зарядов, дипольных моментов, поляризуемости и размеров лигандов. Лег ко показать, что если принять чисто электростатическую модель, то нужно ожидать для комплексов с одинаковыми лигандами н любым координационным числом правильной конфигурации Так, для комплексов с наиболее распространенными координационными числами 2, 4 и 6 конфигурации должны были бы быть соответственно линейной, тетраэдрической и октаэдрической, так как они обеспечивают минимальное отталкивание между лигандами. Для некоторых комплексов, используя эту простую мо дель, можно вычислить энергии связи, которые хорошо согласуют ся с экспериментально найденными величинами . [c.256]

Мы уже обсуждали (гл. 6) факторы, определяющие форму неорга нических молекул, составленных из атомов переходных элементов. Главным образом это — размер и заряд центрального иона, наличие свободной электронной пары, возможность расширения валентного уровня сверхоктета, являющегося предельным для элементов второго периода, способность к образованию л -связей. стерические требования к группам, связанным с центральным атомом, и, вероятно, важнее всего принцип запрета Паули. Если рассматривать центральный атом со сферической симметрией, характерной для комплексов металлов, не имеющих свободных электронных пар, следует ожидать, и это действительно обнаруживается, правильные формы. Молекулы с координационными числами 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 характеризуются следующими структура, чи линейной, треугольной, правильной тетраэдрической, тригональной бипирамидой, октаэдрической, пятиугольной бипирамидой и квадратной (архимедовой) антипризмой. Можно сказать, что всякий раз, когда электронный уровень атома переходного элемента, не принимающий участия в связи, будет иметь сферическую симметрию, структура таких комплексов будет правильной, определяемой только координационным числом. Можно вы писать электронные конфигурации, которые приводят к правильным симметричным комплексам. Для наиболее распространенных координационных чисел 6 и 4 имеют место следующие конфигу рации [c.282]

Схемы МО для комплексов металлов более сложны. Рассмотрим МО в октаэдрическом комплексе [СоРб] ", учитывая в качестве валентных шесть /з-орбиталей лигандов (от каждого по одной, имеющей подходящую направленность для участия в а-свя-зывании) и орбитали 3(1, 4 и 4/з иона Со +. Энергия орбиталей лигандов ниже энергии орбиталей иона металла, поэтому связывающие МО по энергии ближе к энергии АО лигандов. Вдоль осей X, у ц г, на которых расположены лиганды, ориентированы орбитали Со 4р, а и Мхг-у1. Шесть р -гибридных орбиталей Со + перекрываются с шестью АО лигандов и образуют шесть связывающих и шесть разрыхляющих МО о , Зар, 2о< , 2ad, о , ЗсГр. [c.73]

Схемы МО для комплексов металлов более сложны. Рассмотрим МО в октаэдрическом комплексе [СоРв ]з , учитывая в качестве валентных шесть р-орбиталей лигандов (от каждого по одной, имеющей подходящую направленность для участия в а-связыва-нип) и орбитали Зй, 45, и 4р иона Со +. Энергия орбиталей лигандов ниже энергии орбиталей иона металла, поэтому связывающие МО по энергии ближе к энергии АО лигандов. Вдоль осей х, у и [c.25]

В табл. 20.19 в качестве примера приведены колебательные частоты цианогрупп в некоторых гексацианокомплексах октаэдрического строения, а в табл. 20.20 — колебательные частоты цианогрупп для ряда других цианидных комплексов металлов. [c.550]

Анализ кристаллических структур комплексов белков с металлами показал, что аминокислотные комплексы металлов имеьот октаэдрическое строение, причем два остатка аминокислоты связаны с центральным атомом металла амино- и карбоксильными группами, а свободные координационные места заняты водой. Особой устойчивостью отличаются комплексы с аминокислотами, имеющими функциональные боковые цепи, как, например, гистидин, азот имидазола в котором образует дополнительную связь с центральным атомом. [c.67]

Ингибирование серусодержащими комплексами металлов -бис-(алкилдитиофосфатами) M(tox) , би -(N,N-диaлкилдитиoкap-баматами) M(dt )2 - осуществляется в основном за счет обрыва цепей на молекулах комплексов, причем эффективность ингиби-рованИя определяется легкостью окисления хелатного узла и возможностью подхода пероксильных радикалов к координирующему иону. При переходе от М(П) к М(1П), т. е. при изменении планарной структуры молекул металлокомплексов на октаэдрическую, наблюдается уменьшение антирадикальной активности ингибиторов. Так, o(dt )3 не тормозит окисление углеводородов, в то время как Со(1ох)з является довольно активным ингибитором [Ан1п = 10 л/(моль- с)]. Данный эффект связан с высокой упорядоченностью структуры o(dt )3, где атом Со окружен шестью атомами серы. В Со(1ох)з атом Со окружен лишь тремя атомами [c.260]

Электронная конфигурация и координационное число центрального атома, а также лигандное окружение определяют геометрию комплексного соединения. Переходным металлам с координационным числом шесть отвечают комплексы с октаэдрической конфигурацией, четыре - с плоско-квадратной и тетраэдрической конфигуратщей. Плоско-квадратная конфигурация наиболее характерна для комплексов Р1(Ц), Р(1(П), Аи(Ш), КЬ(1), 1г(1), тетраэдрическая - для N1(11), Си(П), Со(П), а октаэдрическая - для Сг(П1), Со(Ш), Р1(1У), КЩХП), 1г(Ш). Среди перечисленных комплексов следует отметить комплексы NiiII) с координационным числом четыре, которые могут существовать в рав- [c.505]

Строение комплексов металлов с гетероциклическими азосоеди-вениями может быть объяснено с привлечением магнитных и ди-польных моментов этих комплексов. Так, в работе [194] обсуждается строение комплексов ПАН-2 и 1-(2-бензтиазолилазо)-2-нафтола с кобальтом, кадмием, никелем и цинком. Авторы отмечают, что у кобальта осуществляется октаэдрическая конфигурация, для других комплексов она может быть тетраэдрической, без координационной связи с атомом азота гетероцикла. Различие в строении комплексов может быть объяснено и различной основностью донорных атомов азота гетероцикла — она выше у пиридина и ниже у бензтиазола. Существенно влияет на строение комплекса природа растворителя. Если использовать хлороформ, то координационная связь с атомом азота гетероцикла может разрываться и частично будет образовываться тетраэдрическая структура с сильно поляризованными связями. [c.35]

Большинство комплексов металлов относится к типам МХ4 или МХв. Комплексы МХ4 имеют обычно квадратную или тетраэдрическую форму, а комплексы МХ, практически всегда октаэдрические. Когда непереходный металл образует октаэдрический комплекс (например, 51Рб ), используется одна 5-, три р- и две -орбиты валентной оболочки, из которых составляются шесть прочных эквивалентных 5р -гибридных орбит, ориентированных вдоль трех координатных осей. При образовании октаэдрического комплекса переходного металла про- [c.157]

В комплексах металлов лиганды могут занимать различные места вокруг центрального атома. Поскольку рассматриваемые лиганды обычно располагаются либо рядом (г ыс-положение), либо напротив транс-положент), то этот тип изомерии часто называют цис-транс-изомерией. Он невозможен для комплексов с координационным числом 2 и 3, а также для тетраэдрических комплексов. В этих системах все координационные места смежные, цис-транс-Изомерия характерна для плоских квадратных и октаэдрических комплексов в дальнейшем будут рассмотрены только эти два типа структур. Методы приготовления и реакции некоторых из этих соединений описаны в гл. IV. [c.79]

В разделе, посвященном свойствам тетрагидрофураната три-фенилхрома, была введена концепция шестикоординационного хром (III)органического комплекса, содержащего способные замещаться тетрагидрофурановые лиганды. Дальнейшее развитие этой идеи привело к экспериментам с такими тс-электронными системами, которые могли бы не только служить замещающими лигандами у хрома, но, как можно ожидать, реагировали бы далее в пределах шестикоординационного комплекса. Так, для вытеснения тетрагидрофурана были использованы ацетиленовые системы, после чего молекулы ацетилена, расположенные в октаэдрическом комплексе достаточно благоприятно, могут конденсироваться, образуя циклические структуры. Синтез бис-аренных комплексов металлов из ацетилена (бутина-2), описанный ранее, представляет собой один из первых плодов. подобного метода, Однако этот метод способен приобрести значительно большее применение в органическом синтезе. [c.473]

Явной корреляции между термодинам ической устойчивостью и кинетическим поведением комплексов не существует. В первом ряду переходных металлов октаэдрические комплексы хрома (III) и кобальта (III) обычно оказываются инертными (полупериод жизни равен нескольким суткам или даже неделям), а комплексы ионов других металлов являются лабильными (ср. разд. 2.2.4). [c.154]

В качестве примера можно указать на расчет колебательнйх спектров 1 1-, 1 2- и 1 3-оксалатных комплексов металлов, выполненный Фудзитой и др. [19, 20]. Рассчитанные в предположении силового поля Юри — Бредли колебательные частоты для плоских (1 1) и (1 2) и октаэдрической (1 3) моделей [c.123]

В табл. 8.7 приведены кинетические данные для некоторых реакций трипнридильных (тридентатный лиганд) комплексов металлов первого ряда переходных элементов [А ь — разность энергий стабилизации поля лигандов в октаэдрическом и пятикоординационном комплексах переходного состояния, к, Z, р и Еа связаны уравнением (8.24)]. [c.313]

Стерические ограничения неполярными контактами. Имеются многочисленные примеры из неорганической химии, которые подтверждают, что малые изменения стерических ограничений координирующих остатков вызывают сдвиг спинового равновесия координационных комплексов металлов. Наиболее подходящий пример для гемопротеинов — трис-(о-фенантролиновый) комплекс Ре(И), являющийся низкоспиновым диамагнитным соединением. Однако замещение метильной группы в положении 2 фенантролинового кольца создает стерические препятствия внутри октаэдрически координированного комплекса, достаточные для перехода катиона [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология