Стр. 164 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
162
Рис. 6.8. Тетрагонально-антипризматическая пространственная конфигурация
молекулы, центральный атом которой включает
sp
3
d
4
-гибридные орбитали
6.3. Теория кристаллического поля
В теории кристаллического поля (ТКП) химическая связь комплексообра-
зователь – лиганд считается электростатической. В соответствии с этой теорией
лиганды располагаются вокруг комплексообразователя в вершинах правильных
многогранников (полиэдров) в виде точечных зарядов. Реальный объем лиганда
теорией во внимание не принимается.
Лиганды, как точечные заряды, создают вокруг комплексообразователя
электростатическое поле («кристаллическое поле», если рассматривать кри-
сталл комплексного соединения), в котором энергетические уровни комплексо-
образователя и прежде всего,
d
-подуровни расщепляются, и их энергия
меняется. Характер расщепления и энергия новых энергетических уровней за-
висят от симметрии расположения лигандов (октаэдрическое, тетраэдрическое
или иное кристаллическое поле).
Когда в качестве лигандов координируются молекулы H
2
O, NH
3
, CO и
другие, их рассматривают как диполи, ориентированные отрицательным заря-
дом к комплексообразователю.
Рассмотрим случай октаэдрического расположения лигандов (например,
[CoF
6
]
3
-
или [Co(NH
3
)
6
]
3+
). В центре октаэдра находится атом-
комплексообразователь Ме(+3) с электронами на
d
-атомных орбиталях, а в
его вершинах – лиганды в виде точечных отрицательных зарядов (например,
ионы F
-
или полярные молекулы типа
:
NH
3
). В условном ионе М(+3), не свя-
занном с лигандами, энергии всех пяти
d
-АО одинаковы (т.е. атомные орби-
тали вырожденные).
Однако, например, в октаэдрическом поле лигандов
d
-АО комплексообра-
зователя попадают в неравноценное положение. Атомные орбитали
d
(
z
2
) и
d
(
x
2
y
2
), вытянутые вдоль осей координат, ближе всего подходят к лигандам. Между
этими орбиталями и лигандами,находящимисяввершинах октаэдра, возникают
значительные силы отталкивания, приводящие к увеличению энергии орбита-
