Стр. 174 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
172
Лиганды H
2
O создают слабое поле; обмен электронами между
d
ε
- и
d
y
-
орбиталями не вызывает затруднений и поэтому число неспаренных электронов
в комплексном ионе такое же, как ионе Fe
+2
. Получаемый аквакомплекс –
высо-
коспиновый, парамагнитный
.
Наоборот, лиганды CN
-
вызывают значительное расщепление
d
-АО, со-
ставляющее 33000 см
1
. Это значит, что существует сильная тенденция к разме-
щению всех электронов на
d
ε
-орбиталях. Выигрыш энергии, получаемый при
таком заселении орбиталей, много больше энергетических затрат, обусловлен-
ных спариванием электронов.
В отличие от метода валентных связей, ТКП, основываясь на электронной
конфигурации центрального атома, положении лигандов в спектрохимическом
ряду и симметрии комплекса, позволяет не только объяснять, но и предсказы-
вать магнитные и оптические (спектроскопические) свойства комплексов.
С физической точки зрения ТКП является весьма приближенной, по-
скольку учитывает только электростатическое взаимодействие между комплек-
сообразователем и лигандами. ТКП не дает объяснения устойчивости
комплексов с электронными конфигурациями центрального атома
d
0
и
d
10
, од-
нако существование подобных комплексов легко объяснимо с позиций метода
молекулярных орбиталей. В данном пособии, метод молекулярных орбиталей в
приложении к комплексным соединениям ввиду его графической сложности,
рассматриваться не будет.
6.4. Цветность комплексных соединений
Многие комплексные соединения в кристаллическом состоянии и водном
растворе отличаются яркой окраской. Так, водный раствор, содержащий катио-
ны [Cu(NH
3
)
4
]
2+
, окрашен в интенсивно синий цвет, катионы [Ti(H
2
O)
6
]
3+
при-
дают раствору фиолетовую окраску, а катионы [Co(NH
3
)
5
H
2
O]
2+
– красную.
Теория кристаллического поля позволяет объяснить появление той или иной
окраски у комплексных соединений.
Если через раствор или кристаллический образец вещества пропускать
свет видимой части спектра, то возможны три варианта физического поведения
образца:
1) отсутствие поглощения света любой длины волны (образец вещества
бесцветен, хотя, в принципе, может иметь полосы поглощения в ультрафиоле-
товой области спектра);
2) полное поглощение света во всем интервале длин волн (образец будет
казаться черным);
3) поглощение света только определенной длины волны (тогда образец
будет иметь цвет, определяемый смесью всех оставшихся длин волн, называе-
мый дополнительным к поглощенному узкому участку спектра).
Таким образом, цвет раствора или кристаллов определяется частотой или
длиной волны полос поглощения видимого света. Если поглощается опреде-
