Тақырыбы: Күрделі тұздарға байланысты есептерді шығару әдістемесі

Комплексті қосылыстардың пайда болуының түсіндірме теориялары. КешенҚосылыстардың пайда болуын түсіндіретін үш теория бар (атап айтқанда, ML байланыстары күрделі қосылыстарда пайда болды): валенттік байланыс әдісі, кристалдық өріс теориясы және молекулалық орбиталар әдісі. Бұл теориялар комплексті қосылыстардағы ML байланыстарының түзілуін, бөлшектердің құрылымын, спектрлік және басқа физика-химиялық қасиеттерін түсінуде маңызды рөл атқарады.
- аралық ионның координациялық саны (ks) салыстырмалы валенттіліктерден басқа металл иондарының коваленттіліктерінің қосындысы деп аталады.
- Аралық иондық реакцияда барлық лигандтар белгілі бір қашықтықта симметриялы орналасады. Бұл орналасу қарапайым геометриялық пішінге (тетраэдрлік, жалпақ алтыбұрышты, шаршы пирамида және т.б.) сәйкес келеді.
- Аралық иондық қосылыстағы лигандтардың орналасуы әр комплексті қосылыста әртүрлі болуы мүмкін. Бұл күрделі қосылыстардың изомериясы деп аталады.
Алайда А.Вернер теориясы белгілі бір себептермен координациялық сандардың кейбір диапазоны 4 және кейбіреулері 6 болатын комплекстердің кейбір қасиеттерін түсіндіре алмады. Бұл сұрақтарға валентті байланыстар әдісі арқылы жауап беріледі.
Валенттік байланыс әдісі:Химиялық байланыстың пайда болуының кванттық-химиялық түсінігіне сілтеме жасай отырып, Льюис химиялық байланыс әрбір атом бір (немесе бірнеше) тақ электрон беретін жұп электрондар түзілгенде пайда болады деп ойлады (1916). Мұндай байланыс деп аталады Бұл теорияны (1927 ж.) Хейтлер мен Лондон кванттық механикалық есептеулермен растады және ол антипараллельді электрон жұптарының айналасында байланысты спиндер пайда болады деген теорияны айтты (). Бұл теорияларды Полинг пен Слейтер көп электронды атомдар үшін ұсынған және бұл теория химиялық байланыстың «валенттік байланыс (VB) әдісі» деп аталды. Оның пікірінше, кез келген комплекс Льюис атомдарының (электрондық жұпты беретін лигандтар L) және Льюис қышқылдарының (бос электрон орбитальдары бар металл иондары-M) әсерінен түзілген қосылыстардан тұрады. M және L арасында коваленттік байланыс (ML) пайда болады. Лигандалар химиялық байланысқа қатыспай металдың негізгі электрон орбиталына (донор-акцепторлық байланыс) электрон жұбын «береді». Металл ионы қанша орбиталь болса, сонша электрон жұбын қабылдай алады. Осы орбитальдардың сыртқы электрон орбитальдарының гибридтенуі (сызықтық комбинациясы) нәтижесінде ені үлкенірек, энергиясы жоғары «гибридті» орбитальдар түзіледі. Аралық ионның координациялық саны және кешеннің құрылымы және сол будандастыруға қатысуы (с, п, ⁸4с⁰4б⁰1 4s және 3 4p негіз орбитальдарының гибридтелуіне байланысты Ni²+ ионы 4 Cl- ионынан 4 жұп электронды 4 орбитальға қабылдайды:
Ni2+ + 4Cl- =[NiCl4]2-
Демек, алынған комплекс ионындағы Ni2+ гибридтену түрі sp³, ал [NiCl4]²- құрылымы тетраэдрлік. 3d-орбитальда 2 тақ спиндік электрон болғандықтан, [NiCl4]²- комплекс ионы парамагниттік қасиетке ие болады.Со³+ ионын NH3- молекулаларымен салыстырсақ, Co³+ ионының электрондық құрылымы: 3d⁶4с⁰4б⁰[Co(NH3)6]³+ комплексі түзілгенде, 3d күйіндегі 4 тақ спинді d-электрон бөлек жұпталады, оның ішінде 2 3d-орбиталь, 1 4s орбиталь және 3 4p орбиталь (барлығы 6) гибридтенеді. және 6 au d²sp³-гибридті орбитальдар түзді.6 au Co-N донорлық-акцепторлық байланыстар 1 жұп 6 au NH3 - молекулаларынан осы негізгі гибридтің орбитальдарына электронның ауысуы нәтижесінде пайда болды, ал Co³+-тің sp³d² гибридтенуі октаэдрлік симметрия түрінде орналасады.[Co(NH3)6]3+-де Co-N байланыстарының энергиясы мен ұзындығы бірдей, ал молекуланың құрылымы октаэдрлік. 3d-орбиталь тақ спині бар электрондардың болуына байланысты күрделі диамагниттік қасиетке ие.