Определите, является данный комплекс диамагнетиком или парамагнетиком.

Неподеленные пары электронов 4-х лигандов NO₂^- заполняют

четыре гибридизованные свободные орбитали (одну 3 d -, одну 4 s -, две 4 p -) иона комплексообразователя Ni²⁺ . При образовании связей происходит dsp ² - гибридизация, пространственная структура комплексного иона [Ni(NO₂)₄]^{2 -} – плоский квадрат.

В комплексном ионе [Ni(NO₂)₄]^{2 -} нет неспаренных электронов, следовательно, данный комплекс является диамагнетиком.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

Гибридизация. Форма гибридной орбитали:

Схема sр -гибридизации Схема sр²-гибридизации

Схема sр³-гибридизации

Орбитали, участвующие в гибридизации	Тип гибридизации	Структура молекулы	Валентный угол
S + p	sp	Линейная	180о
S + p + p	sp2	плоский треугольник	120о
S + p + p + p	sp3	тетраэдр	109,3о

Рассмотрим примеры:

Молекула ВН₃

В… 2s²2p¹ Þ В^* …2s¹2p² H …1s¹

H 1s¹ H 1s¹ H 1s¹

sp²–гибридизация АО бора В; 3 s - связи, Ð 120°,

ЭО_B =2,0, ЭО_H = 2,1 Þ DЭО ¹0 Þ Связь полярная, m_св ¹ 0

структура молекулы - плоский треугольник.

m _мол = S m _св = 0 Þ молекула ВН₃ - неполярная.

Молекула SnCl₄

Sn …5s²5p² Þ Sn^* …5s¹5p³ Cl … 3s²3p⁵

Sn^* …5s¹5p ³

Cl 3s²3p⁵ Cl 3s²3p⁵ Cl 3s²3p⁵

sp³–гибридизация АО Sn (s -АО и 3 р- АО)

структура молекулы Þ тетраэдр, 4 s - связи, Ð 109,3⁰

ЭО_Cl =3,0, ЭО_Sn = 1,8 Þ DЭО ¹0 Þ Связь полярная, m_св ¹ 0.

m _мол = S m _св = 0 Þ молекула SnCl₄ - неполярная.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

Комплексное соединение: [A^+(m-n)(B)_n]^±mD_m

K[Ag(CN)₂] Fe(H₂O)₆]Cl ₂ [Cu(NH₃)₄]SO₄

комплексный ион: [A^+(m-n)(B)_n]^±m

анионы – [Ag(CN)₂]^-, катионы – [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Fe(H₂O)₆]²⁺

ВНУТРЕННЯЯ СФЕРА (комплекс)

комплексообразователь лиганды

центральный ион A^+(m-n) молекулы B или ионы B^-

ПРИМЕР:

комплексные ионы: [Ag(CN)₂]^- [Cu(NH₃)₄]²⁺

комплексообразователи: Аg⁺ Cu²⁺

лиганды: CN ^- NН₃

координационные числа: 2 4

Если комплексообразователь – d ^1-9-элемент:

орбитали лигандов, взаимодействуя с орбиталями комплексообразователя, оказывают влияние на состояние его электронов на d - орбиталях. Þ Неспаренные электроны, испытывая отталкивание от электронных пар лигандов, могут спариваться, переходя на более дальние от лигандов d- орбитали центрального атома.

Электроны на d -подуровне комплексообразователя максимально спариваются под действием лигандов сильного поля.

При действии лигандов слабого поля расположение электронов на d - подуровне не меняется.

Для 3 d -элементов - спектрохимический ряд лигандов

в порядке возрастания силы поля:

слабое поле среднее поле сильное поле

I^-< Br ^-< Cl^- < ОН^- < F^- < H₂O < NCS^- < NH₃ < NO₂^- < CN^- < CO

Для 4 d-, 5 d - элементов – все лиганды являются сильными.

Возможные типы гибридизации при образовании комплексов

Примеры:

1. Комплекс [Fe(Н₂О)₆]²⁺

Комплексообразователь Fe²⁺: 3d⁶4s⁰.

Лиганды Н₂О - лиганды среднего поля, а для Fe²⁺ (низшая степень окисления) они относятся к слабым.

:Н₂О:Н₂О:Н₂О:Н₂О:Н₂О:Н₂О

Fe²⁺

3d 4s 4p 4d

sp³d² -гибридизация орбиталей,

структура комплекса - октаэдр.

2. Комплекс [Fe(CN)₆]^4-

Комплексообразователь Fe²⁺: 3d⁶4s⁰.

Лиганды CN ^- - лиганды сильного поля,

:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-:CN^-

Fe²⁺

3 d 4 s 4 p

d²sp³-гибридизация орбиталей, структура комплекса - октаэдр.

Наличие в комплексном соединении неспаренных электронов определяет магнитные свойства вещества.

Если в комплексном ионе нет неспаренных электронов - данный комплекс является диамагнетиком. ( Комплекс [Fe(CN)₆]^4-).

Если в комплексном ионе есть неспаренные электроны - данный комплекс является парамагнетиком. ( Комплекс [Fe(Н₂О)₆]²⁺).

ПРИЛОЖЕНИЕ. Табл. электроотрицательность элементов