Октаэдр, геометрия

Приложение теории к вопросам стереохимии основывается на рассмотрении влияния характера заполнения двух наборов -орбит на геометрию комплекса. Если какой-либо из этих наборов пуст, полностью заполнен или заполнен наполовину, распределение заряда является сферически симметричным, и нет оснований предполагать, что лиганды будут располагаться вокруг центрального атома сколько-нибудь иначе, чем в виде симметричного октаэдра. В других случаях неполное заполнение орбит может привести к некоторым искажениям октаэдра. Так, например, многие комплексы трехвалентных хрома и кобальта являются комплексами сильного поля, т. е. низкоспиновыми, и имеют на 4-орбитах соответственно три или шесть электронов. (Конечно, у хрома такое рас- [c.170]

Наиболее распространены комплексы, в которых ион металла окружен шестью лигандами, размещенными в углах более или менее правильного октаэдра. Геометрия правильного октаэдрического комплекса MLq приведена на рис. 12.1. Необходимо прежде всего определить связанное с этой конфигурацией влияние поля лигандов на энергии -орбиталей это проще сделать, учитывая молекулярную симметрию. [c.251]

Общеизвестно, что переходные металлы имеют -орбитали, которые лишь частично заполнены электронами. В растворе положительно заряженные ионы этих металлов могут легко соединяться с отрицательно заряженными ионами или другими небольшими электронодонорными химическими группами, называемыми лигандами, с образованием сложных ионов. Геометрия комплекса лиганд—металл зависит от природы иона металла. Комплекс может иметь структуру тетраэдра, плоского квадрата, тригональной бипирамиды или октаэдра. При обсуждении комплексов образованных ионами переходных металлов с лигандами, следует обращать внимание, во-первых, на природу связи лиганд — металл и, во-вторых, на геометрию образовавшегося комплекса. Именно эти факторы влияют на стабильность ионных комплексов. [c.351]

В этом примере атом металла М окружен шестью лигандами (рис. 16), образующими геометрию правильного октаэдра (рис. 17). Механизм, который мы рассмотрим, известен как дигональный твист и заключается во взаимном обмене двух г/ис-лигандов в комплексе или, что эквивалентно, двух смежных меток в октаэдре. [c.296]

Вместо того чтобы пытаться делить влияние лигандов на отдельные составные части, предположим, что их результирующая может быть описана определенной простой моделью. Проще всего предположить, что каждый лиганд можно представить отрицательным точечным зарядом. Совокупность точечных зарядов порождает потенциальное поле — поле лигандов. Приступим теперь к рассмотрению влияния таких полей на электроны центрального иона металла. Очевидно, энергия -электронов определяется двумя главными возмущениями — электронным отталкиванием и влиянием поля лигандов. Комплексы переходных металлов, в которых доминирует влияние поля лигандов, называют комплексами сильного поля. Те комплексы, в определении -электронных уровней энергии которых основную роль играет электронное отталкивание, называют комплексами слабого поля. Хотя эта классификация применима к комплексам любой геометрии, она наиболее плодотворна в отношении октаэдрических комплексов, т. е. комплексов, где ион металла окружен шестью лигандами, расположенными по углам октаэдра, — именно октаэдрические комплексы, содержащие шесть одинаковых лигандов, будут обсуждены в первую очередь. [c.251]

А 1.1. Замечания по геометрии тетраэдров и октаэдров [c.285]

В теории кристаллического поля лиганды рассматриваются как точечные заряды или диполи в случае нейтральных молекул. В декартовой системе координат ориентацию точечных зарядов лигандов вокруг центрального атома в комплексе с геометрией октаэдра можно представить следующим образом (рис. 8.10). [c.525]

Тетраэдрические комплексы. Большинство из них относится к одному из четырех типов (рис. 3.18, а—г), геометрия которых передается наиболее наглядно, если тетраэдр представлен четырьмя из числа вершин куба. Первый среди них — простой тетраэдр А4 (без учета концевых лигандов ) (рис. 3.18, а). К нему можно добавить либо 4 атома X, расположенных над центрами граней (рис. 3.18,6), либо 6 мостиковых атомов X по числу ребер (рис. 3.18, в). Эти атомы X, конечно, полностью или в значительной мере обусловливают соединение атомов в данной группировке. В случае б прп наиболее симметричном расположении атомы А и X образуют куб, но следует ожидать, что такая конфигурация будет несколько искажена и это приведет к отклонению валентных углов при атомах А и X от 90°. В случае в шесть атомов X располагаются по вершинам октаэдра наиболее типичным примером являют- [c.118]

Координационное число шесть. Это важнейшее из координационных чисел, поскольку почти все катионы образуют шестикоординационные комплексы. Практически все эти комплексы имеют октаэдрическую геометрию (б.У). Октаэдр — в высшей степени симметричная фигура, несмотря на то что некоторые его стилизованные изображения не дают ясного представления об этом. В правильных октаэдрических МЬе-комплексах все шесть лигандов и все шесть М—Ь-связей эквивалентны. [c.154]

Важно также понять, что данный ион металла не обязательно проявляет единственное характерное координационное число и образует координационную сферу одной геометрической формы. Для некоторых металлов, например для Со ", не существует какого-либо комплекса, в котором координационная сфера имела бы геометрию, отличную от октаэдра. Естественно, что ион Со" можно принудительно ввести в иное окружение, например в тетраэдрическое [c.153]

Для лучшего понимания энергетической стороны вопроса о расщеплении орбиталей (разд. 26.2) попытаемся выяснить, что произойдет с энергией d-орбиталей при небольшом искажении, например при сжатии октаэдра вдоль оси 2. Результат приведен на рис. 26.16. На этой диаг-рамме в целях наглядности масштаб энергии не соблюден. Величины обоих расщеплений, вызванных искажением геометрии комплекса, намного меньше, чем Д кроме того, как бу- [c.74]

Такая геометрия возникает при р Р-гнбрядизация центрального атома с неподеленными парами, занимающими гракс-положения в октаэдре. [См., апр., Коттон Ф Уилкинсон Дж. Совр.еменная неорганическая химия. Пер. с авгл. — М. Мвр, М69, т. 2.] [c.493]

Геометрическая форма (симметрия) комплексного иона зависит и от природы лигандов, т. е. от степени их взаимодействия между собой. Для одинаковых лигандов, например в ацидокомп-лексах, можно предвидеть геометрию комплексных ионов. Как показал М. А. Порай-Кошиц, ацндокомплексы с ионами галогенов, ионами СЫ-, N5-, ЫОз, образованные ионами железа (II) и кобальта (III), имеют форму октаэдра, никель (II) с ионами СЫ дает тетраэдрический комплекс, а с остальными вышеуказанными лигандами октаэдрический, ион меди (И) образует октаэдр с лигандами СЫ и N0 , со всеми остальными получается октаэдр (или искаженный тетраэдр), палладий (II) и платина (II) образуют квадратные комплексы. [c.227]

В атомах с -электронными орбиталями гибридизация приводит к образованию более сложных конфигураций электронных облаков. Гибридизация с участием /-электронных состояний пока еще почти не разработана. В табл. 12 приведена геометрия гибридных орбиталей в зависимости от типа гибридизации центрального атома. Данные табл. 12 показывают, что геометрическая модель соединения определяется состоянием -электронов центрального атома, участвующих в гибридизации. Так, при зр й -гибриди-эации с участием - и -орбиталей получим октаэдр, а с [c.107]

Еще Б IV столетии до Рождества Христова Платон установил, что могут существовать пять и только пять правильных многогранников тетраэдр, к , октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Восхищенный уникальной геометрией этих тел, он связал четыре из них с главными философскими началами материи, образующими Мир Огнем (тетраэдр). Землей (куб), Воздухом (октаэдр) к Водой (икосаэдр). Во времена Средневековья и Ренессанса геометрическое совершенство и красота Платоновых тел волновала умы философов и ученых. В эти столетия Совершенство и Гармония представлялись важнейшими мотивами, характерными для сотворенной Богом Вселенной. Поэтому значительные усилия бьыи приложены к тому, чтобы обнаружить Элементы Совершенства в Природе и найти способы связать Совершенство тех или иных конкретных явлений с Законами Вселенной как целого (примерно так же, как для современного физика-теоретика идеальной целью является свести основные параметры Мира к трем мировым константам скорости света, константе Планка и гравитационной постоянной). Естественно для мышления того времени самому существованию Платоновых многогранников ( совершенных тел ) придавали некий мистический и многозначительный смысл. Не приходится удивляться в этом историческом контексте, что такой выдающийся астроном, как Иоганн Кеплер (1571-1630), серьезно пытался построить орбиты пяти известных в его время планет на основе геометрии пяти Платоновых тел, прежде чем пришел к трем фундаментальнътм законам небесной механики (законам Кеплера, послужившим с свою очередь Ньютону основой для формулировки закона всемирного тяготения). [c.370]

Рпс. 5.3. Углы А—X—А для тетраэдров АХ4 (а) и октаэдров АХб (б), соединенных гранями (F), ребрами ( ), вершинами (V) в — ограпичение. налагаемое на расстоя[гие между атомами X различных полиэдров (см. текст). Значения, данные для некоторых hj этих углов, являются яриближенными. Более точные значения для тех 1Г них, которые не определяются непосредственно из геометрии полиэдров, таковы = 65°58 ( os 11 /27) V, rp = = 102°16- [ os- (—17/81)] 131°48 (2 sifi- V5 6). [c.230]

Структуры соединений АХг с октаэдрической координацией атома А интересны в связи с теоремой , сформулированной в разд. 5.1.1 если три правильных октаэдра АХе нмеют одну общую вершину, то для того, чтобы сохранить приемлемые расстояния между атомами X различных полиэдров АХб, эти октаэдры должны иметь по меньшей мере одно общее ребро (или грань). Известно, правда, что в ОСгз(ООССНз)е ЗНгО три октаэдра обобщают одну вершину. Это возможно только потому. Что определенные пары атомов кислорода различных октаэдров принадлежат к мостиковым ацетатным группировкам, в которых расстояние О—О (2,24 А) намного короче, чем обычные. вандерваальсовы расстояния. Однако анализ геометрии трехмерной структуры, в которой 3 октаэдра АХе объединяются на каждой вершине без связывания по ребрам, заслуживает все же внимания. [c.328]

Октаэдрическая координация 2г + в комплексных фторидах не является распространенной. Как один из примеров такой координации ниже рассмотрен Си2гЕб-4Н20. Разумеется, на тип координации оказывают влияние и природа катионов, и геометрические условия, накладываемые определенным отношением Р 2г. Необоснованность попыток связать размер попа с координационным числом и геометрией координационного полиэдра хорошо демонстрируется структурой КЬ52г4р21. В кристаллах этого соединения осуществляются четыре типа координации (координационное число) ионов 2г + 8 — неправильная антипризма, 7 — неправильная антипризма без одной вершины, 7 — пентагональная бипирамида и 6 — октаэдр. [c.164]

Структурный тип пиро.хлора ЛгВгО . Эта структура уже упоминалась в связи с анализом трехмерных сеток в гл. 3, а также в качестве примера трехмерного каркаса, построенного 1 3 октаэдров, в гл. 5. Геометрия этой структуры в дальнейшем обсуждалась в гл. 6. Было отмечено, что состав каркаса описывается формулой ВгОб (ВОз) п что этот каркас может существовать и без атомов А или без седьмого атома кислорода. В последнем случае каркас представляет собой структуру оксидов ряда АВОз ( дефектная структура пирохлора ). Описываемая структура получила свое название от минерала пирохлора, который приближенно имеет состав ( aNa) К ЬгОеР, и так как позиция седьмого аниона может быть занята ионами ОН , Р и даже молекулами воды, в табл. 13.12 приводится [c.325]

Некоторые успехи, вероятно, могут быть достигнуты при резком ограничении круга рассматриваемых соединений. Так, если не будет нарушения геометрии молекулы или замены ее отдельных атомов в рассматриваемой группе соединений, то ноложр.ние полосы Va может быть использовано для нахождения варьируемого параметра (изменения природы связей или геометрии комплекса соответственно). Одной из таких попыток в этом направлении является анализ спектров различных алюмосиликатов, содержащих в структуре своих решеток АЮН-группы [8]. Было обнаружено, что если гидроксильная группа участвует в четверной координации атома алюминия, т. е, образован тетраэдр АЮз(ОН), то частота деформационного колебания АЮН-группы обычно близка к 1450 см -. В том случае когда атом алюминия имеет шестерную координацию, то деформационное колебание ОН-группы, входящей в окружение октаэдра АЮ (ОН), имеет частоту около 890 Уменьшение частоты колебания в 1,5 раза при таком же изменении координационного числа качественно согласуется с современными представлениями о свойствах силовых постоянных [И, 89, 396]. [c.66]

Из всех конфигураций, возможных при координации с числом 6, более или менее детально изучались лишь октаэдрическая и искаженная октаэдрическая. Если исключить многочисленные варианты тетраэдрической конфигурации, столь характерной для органических соединений, то мы вправе будем считать геометрию октаэдра самой типичной и, конечно, самой распространенной. В системе октаэдра становится возможным очень стабильное расположение лигандов при наличии только электростатического взаимодействия между координационным центром-акцептором и лигандами, соотношение радиусов которых не превышает допустимые при данной координации пределы. Такое размещение лигандов, как правильное, так и искаженное, является стабильным для многих частично элек-тровалентных систем оно обычно для соединений тяжелых непереходных элементов и весьма предпочтительно в низкоспиновой й -конфигурации переходных элементов. Наиболее важные области, в которых осуществляется октаэдрическая конфигурация, показаны в табл. 7-1, которая отнюдь не претендует на полноту. Учитывая огромное число степеней окисления и электронных конфигураций, в которых встречается октаэдрическая структура, можно было бы ожидать, что механизмы соответствующих реакций будут самыми различными. Но, как мы увидим в этой главе, тип механизма обладает удивительным постоянством, которое не всегда, однако, бросается в глаза. И хотя мы имеем дело с самыми разными соединениями, можно тем не менее говорить о типичном для октаэдрической конфигурации механизме реакции и без особой надежды на успех пытаться найти явные отклонения от типичного поведения. [c.114]

Покажите, как экспериментальное определение числа изомеро [Со(МНз)4С12]+ позволяет показать, что комплекс имеет октаэдрй 4 "скую, а не тригонально-призматическую геометрию. [c.193]

За исключением приведенного примера, все остальные соединения Сг" имеют координационное число 6 и геометрию искаженного октаэдра (см. сл. раздел). В октаэдрической координации возможны два способа распределения электронов и Имеющиеся магнитные данные для соединений хрома(И) .3 6] показывают, что они, как правило, относятся к высокоспиновым комплексам. Обычно для них выполняется закон Кюри — Вейсса, и величина момента составляет 4,95 гв,т. е. близка к чисто спиновому значению. Помимо солей алифатических карбоновых кислот (алканоатов) и бензоата, известен формиат в двух формах красной диамагнитной и голубой парамагнитной. По-види, юму, их структура отличается от структуры ацетата (см. стр. 324). Ион [Сг(С )е1 и.меет магнитный момент 3,2 в и, следовательно, является низкоспиновым комплексом. [c.232]

Представление об отталкивании между наборами валентных электронов, несомненно, обосновано и позволяет быстро запомнить, каковы наиболее вероятные конфигурации молекул. Кроме того, в большинстве случаев оно приводит к таким же предсказаниям о геометрии молекул, как и модель гибридизации атомных орбиталей (см. табл. 15.2), а подсчет числа наборов валентных электронов выполняется проще и быстрее, особенно если в химической формуле соединения обозначить неподелен-ную пару электронов символом Е так, например, нетрудно подсчитать, что число наборов валентных электронов у молекулы Н С1г равно 2, у ВРз —3, у Ср4 —4, у РСЬ —5, у ЗОз —3, У ЗОгЕ — 3, у ННзЕ — 4, у НгОЕг — 4, у ОгОЕ — 3. Углы между связями довольно точно (до 5°) соответствуют следующим значениям 180° при 2 парах валентных электронов, 120° при 3 парах, 109,5° при 4 парах, молекулы имеют форму тригональной бипирамиды при 5 парах валентных электронов и форму октаэдра при 6 парах. На рис. 15.5 показано, какова предсказываемая на основании правила Джиллеспи геометрия различных молекул. Обратите внимание на то, что атомы по возможности максимально удалены друг от друга, а несвязывающие электроны при необходимости теснятся в оставшемся пространстве. [c.448]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология