Комплексные соединения комплексы слабого поля

На основе представлений ТКП о сильных и слабых полях лигандов и об относительных энергиях -орбиталей в полях различной симметрии можно удовлетворительно объяснить ряд свойств комплексных соединений. Однако упрощенность исходных положений этой теории, не учитывающих орбитальной структуры лигандов, делает ее непригодной для объяснения ряда эффектов, определяющих природу координационной связи, и к описанию комплексов, в которых связь центрального иона с лигандами далека от ионной. [c.45]

На рис. 41 приведена сводная картина зависимости смещений спектров ЯМР от давления. Как видно, и для й -, и для -комплексов рост давления смещает спектры ЯМР в сторону слабых полей, что позволяет считать изменение перекрывания главной причиной изменения химических сдвигов комплексных соединений при высоких давлениях. [c.71]

Итак, мы познакомились со всеми параметрами, которые определяют распределение электронов в комплексе, и после этого рассмотрим на нескольких примерах их взаимосвязь. Почему, например, [Ре(Н20)вР проявляет обычные магнитные свойства, обусловленные спином, а [Ре(ОЫ)в не проявляет их Это объясняется тем, что в первом случае поле лигандов значительно слабее [1),(Н20) <Д,(СЫ)] и 5-стабилизации оказывается недостаточно, чтобы компенсировать их влияние. Далее становится ясным, что -конфигурация скорее всего будет иметь высокий спин , так как разность энергии в 5-еди-ницах между таким состоянием и конфигурацией с низким спином значительно больше, чем с любой другой конфигурацией. Кроме того, понятно, что при равных Д, для -конфигурации более характерен низкий спин , чем для й , так как величина С в обоих случаях одинакова, а разность энергии в 5-единицах по отношению к -конфигурации равна 4, а по отношению к / -конфигурации — 6. Если учесть также случай тетраэдрической симметрии (в табл. А.27 сопоставлены энергии в О,-единицах для октаэдрических и тетраэдрических комплексов), то можно сделать еще один вывод ионы 2п +, Ре + и ТР+, которые имеют либо 5, либо 10 -электронов, образуют менее прочные тетраэдрические комплексы, чем другие ионы, — для них всегда характерна октаэдрическая симметрия. ЭСКП для тетраэдрической симметрии максимальна для двух (соответственно семи) -электронов в случае высокого спина и для 4 -элeктpoнoв в случае низкого спина (табл. А.27). Поэтому Т1 +, У +, Со=+ при высоком спине и Сг + при низком спине одинаково склонны образовывать тетраэдрические комплексы. Таким образом, электростатическая теория комплексных соединений, или теория поля лигандов, позволяет хорошо объяснить многие закономерности, наблюдаемые в химии комплексных соединений. [c.135]

Способность к образованию комплексных соединений, свойственная всем переходным металлам, наиболее ярко проявляется у элементов УИ1В-группы, в частности у элементов триады железа. Помимо дефектности -оболочки, здесь немаловажную роль играет то, что атомные и ионные радиусы Ре, Со, N1 наименьшие среди За -элементов, в силу чего увеличивается поляризующее действие и образуются более прочные связи с лигандами. Помимо катионных аквакомплексов [Э(Н20)в]2+ и [Э(Н20)в] +, известны и аммиакаты с координационным числом 6 [Э(NHз)oI и [Э(NHз)в] +, а также смешанные акваамминокомплексы, например [Э (NHз)5 (НаО)]- . Устойчивость аммиачных комплексов Э(+2) увеличивается в ряду Ре—Со—N1. Это объясняется внешней 5р й( -гибридизацией с образованием высокоспиновых комплексов у всех трех элементов вследствие сравнительно слабого кристаллического поля, создаваемого лигандами NHз. При этом оставшиеся валентные электроны Э распределяются по -орбиталям в соответствии с правилом Гун-да [c.409]

В противоположность простым солям комплексные соединения элементов семейства платиноидов чрезвычайно распространены. Эти элементы являются наилучшими комплексообразователями в периодической системе. В этом отношении они превосходят элементы триады железа за счет большего удаления от ядра валентных орбиталей, что облегчает донорно-акцепторное взаимодействие с лигандами и увеличивает энергию расщепления в кристаллическом поле лигандов. Поэтому большинство комплексов платиноидов (в отличие от элементов триады железа) относится к низкоспиновым. Для платиноидов характерны ацидокомплексы с лигандами — анионами слабых кислот СЫ , С 8 ,СНаС00 и др., а также гало- [c.423]

В противоположность простым солям комплексные соединения элементов семейства платиноидов чрезвычайно распространены. Эти элементы являются наилучшими комплексообразователями в Периодической системе. В этом отношении они превосходят элементы триады железа за счет большего удаления от ядра валентных орбиталей, что облегчает донорно-акцепторное взаимодействие с лигандами и увеличивает энергию расщепления в кристаллическом поле лигандов. Поэтому большинство комплексов платиноидов (в отличие от элементов триады железа) относится к низкоспиновым. Для платиноидов характерны ацидокомплексы с лигандами — анионами слабых кислот N, NS, СН3СОО и др., а также галогенидные комплексы. Широко распространены катионные комплексы с нейтральными лигандами, особенно аква- и аь минокомплексы. Комплексные соединения этих элементов в нулевой степени окисления — карбонилы — также хорошо известны, хотя и не имеют такого значения, как у элементов триады железа. [c.499]

Комплексные соединения, согласно определению, характеризуются тем, что один из атомов образует большее число связей, чем это следовало бы исходя из его нормальной валентности. Например, трехвалентное железо образует шесть связей в КзГе(СК)д, а четырехвалентный кремний дает шесть связей в Na2SiFg. Аналогично в случае гидратов, аммиакатов и этилендиаминатов солей тяжелых металлов центральный ион образует больше связей, чем это должно быть исходя из его обы чной валентности, равной 2, 3, 4 или 5. Комплексные связи некоторых типов, такие, как, например, в гидратах и аммиакатах, довольно слабы и представляют собой в основном электростатическое взаимодействие между центральньш ионом, нанример Са или Ва, и молекулой воды или аммиака. Сильное электрическое поле многовалентного иона не только притягивает постоянный диполь воды или аммиака, но и вызывает дополнительную наведенную поляризацию. Тем не менее общее взаимодействие слабо и как следствие этого устойчивость комплекса невелика. Обычно гидраты и аммиакаты существуют только в твердом кристаллическом состоянии и разлагаются при плавлении или растворении. [c.35]

ПОЛЯ мы, вероятно, обязаны сделанной в 1951 г. работе химиков Илзе и Хартмана [28], которые применили ее для объяснения слабой полосы поглощения в видимой части спектра иона гекса-аквотитана (III). Вслед за ними Оргел [29], вероятно в большей мере, чем любой другой химик, развил эту теорию и указал на важное значение ее для изучения комплексов переходных металлов. В последнее десятилетие большой вклад в эту теорию и ее применение в химии комплексных соединений сделали Йоргенсен, Бальхаузен, Гриффитс, Ньюхольм, Оуен, Коттон и многие другие. Эти же химики в основном последовательно развили и применили теорию поля лигандов, изложенную ниже. [c.410]

Теория кристаллического поля не нова. Лэнгмюр в 1919 г. предположил наличие в комплексах ионной связи, а десятилетием позже Бете разработал теорию с квантовомеханическим подходом. К комплексам переходных металлов эта теория впервые была применена Шлаппом и Пенни и Ван-Флеком , которые использовали ее для вычисления магнитных восприимчивостей. В 1935 г. Ван-Флек 1 обобщил и сравнил метод валентных связей, теорию кристаллического поля и метод молекулярных орбиталей. Однако в последующие двадцать лет теорией кристаллического поля пользовалось ограниченное число физиков, главным образом для изучения тонких деталей магнетохимии и спектров поглощения. Возобновлением интереса к теории кристаллического поля мы, вероятно, обязаны сделанной в 1951 г. работе химиков Илзе и Хартмана , которые применили ее для объяснения слабой полосы поглощения в видимой части спектра иона гексааквотитана (III) Вслед за ними Оргел , вероятно в большей мере, чем любой другой химик, развил теорию кристаллического поля и указал на ее важное значение для изучения комплексов. В последнее десятилетие большой вклад в эту теорию и ее применение в химии комплексных соединений сделали Йоргенсен, Бальхаузен, Бьеррум, Гриффитс, Ньюхольм, Оуен, Лир и многие другие. [c.257]

Хотя теория МО и дает возможность определять изменение энергетических уровней орбиталей, вызываемое введением различных лигандов, однако это связано со сложными расчетами или же с использованием эмпирических или полуэмпирических методов. Гораздо проще такого рода расчеты или качественные предсказания могут быть осуществлены при помощи другой теории, описывающей свойства комплексных соединений, — теории поля лигандов (см., например, [ > ]). С позиций этой теории, повышению энергетического уровня орбиталей d y, и d в октаэдрическом комплексе будут способствовать те лиганды, которые вызывают лишь слабое расщепление d-электронных уровней. Как видно из рис. П-4, на котором схематически сопоставлены энергетические уровни -орбиталей для свободного иона (расщепления -уровней нет) и комплексов различных конфигураций, уменьшение расщепления в пределе приближает энергетический уровень к энергетическому уровню свободного иона. Сделанный вывод о влиянии силы поля лигандов подтверждается данными Германа и Нельсона, согласно которым анионы С1 придают титаналкилам большую устойчивость, чем F [ ]. Отметим, что С1 обладает меньшей силой поля, чем F [ i]. [c.42]