|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Индукционная составляющая– электростатическое взаимодействие полярной и неполярной молекул или неполярной молекулы с внешним электростатическим полем. Диполи, действуя на неполярные молекулы, превращают их индуцированные (наведенные) диполи.
Е индуср ≈ α • 2/ r 6 α - поляризуемость молекулы (атома) ● характеризует способность молекулы (атома) деформироваться и поляризоваться (приобретать дипольный момент в электрическом поле) ● α ↑ с ↑ размеров, усложнением структуры и ↑ массы молекулы Е инд увеличивается: · с ↑ · с ↓ расстояния между молекулами · с ↑ поляризуемости неполярной молекулы (атома) Е инд < Е ориен
Дисперсионная составляющая (эффект Лондона)
-взаимодействие мгновенных диполей, возникающих за счет смещения е- и атомных ядер под действием электрического поля Е диспуср ≈ α2/ r 6 Е дисп увеличивается: · с увеличением поляризуемости молекул (атомов) · с уменьшением расстояния между частицами Е инд < Е ориен< Е дисп
· Е дисп существует в системе любых молекул · единственная составляющая вандерваальсовых сил для неполярных молекул
Е В-д-В= Е инд + Е ориен+ Е дисп
ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ - связь, образованная положительно поляризованным водородом молекулы А – Н (или полярной группы –А – Н) и электроотрицательным атомом В другой или той же молекулы А и В- атомы элементов с ↑ ЭО (F,O,N,…) Поляризованный атом Н: · отсутствие внутренних ē –оболочек · значительный сдвиг ē –пары к атому с ↑ ЭО · малый размер Þ имеет способность глубоко внедряться в ē -оболочку поляризованного атома В
Межмолекулярная Н-связь:
А – Н + В – R ® А – Н×××В – R
Атомы А и В могут быть
одинаковыми: Нd+ – Fd- + Нd+ – Fd- ® H – F … H – F
Н Н разными: F – H + O ® F – H ··· O Н Н Внутримолекулярная Н-связь · Е н-св возрастает с увеличением ЭО и уменьшением размеров атомов В:
Наиболее прочные связи с элементами 2- го периода: -Н... F- > -Н... O= > -Н... N≡ кДж/моль 25-42 13-19 8-21
!Несмотря на высокую ЭО у хлора Н - связь – Н…Сl- относительно слабая из-за большого размера атома хлора
· Возникновение Н - связей приводит к образованию димеров, тримеров, полимерных структур (НF)n, кольцевых структур низших карбоновых кислот, спиральных структур белков · Межмолекулярные Н-связи сильно влияют свойства веществ и повышают: - вязкость - диэлектрическую постоянную - Т кип и Т плавл ! Н2О, НF и NН3 - аномально высокие Т кип и Т пл.
Донорно – акцепторное межмолекулярное взаимодействие
при взаимодействии одинаковых молекул приводит к образованию неорганических полимеров (в твердом агрегатном состоянии) (SiO2) n (AlCl3) n (BaF2) n неорганические полимеры
при взаимодействии различных по природе молекул приводит к образованию комплексных соединений
CuSO4 + 2NH4OH (СuOH)2SO4 + (NH4)2SO4
(СuOH)2SO4 + 8NH4OH [Cu(NH3)4](OH)2 + [Cu(NH3)4]SO4 + 8 H2O комплексное комплексная соль основание
Теория кристаллического поля · Для комплексов, в которых КО являются ионы d – элементов, имеющих от 1 до 9 ē на предвнешнем энергетическом уровне …(n-1) d 1-9 · Лиганды располагаются вокруг КО так, чтобы силы притяжения были максимальны, а силы отталкивания минимальны · Неспаренные ē комплексообразователя, испытывая отталкивание от ē – пар лигандов с сильным полем, могут спариваться, переходя на более дальние от лигандов d- орбитали. · Лиганд сильного поля: ē на d- подуровне КОмаксимально спариваются Þ низкоспиновые комплексы · Лиганд слабого поля: спаривания ē на d- подуровне КО не происходит Þ высокоспиновые комплексы · Для 4- d -и 5- d -элементов – все лиганды сильного поля
· Для 3- d -элементов – спектрохимический ряд лигандов (в порядке возрастания силы поля): ...................... I–< Br–< Cl– < F– < ОН– < H2O < NCS– < NH3 < NO2– < NC– < CO
Границы между сильным и слабым полями лигандов условны:
лиганд F–: [NiF6]2–– сильное поле
[MnF6]2– – слабое поле
лиганд Н2О [Со(Н2О)6]2+ – сильное поле
[Со(Н2О)6]3+ – слабое поле
Лиганды влияют на энергетическое состояние d- AО КО. В отсутствии внешнего электростатического поля все d -орбитали - вырожденные (имеют одинаковую Е)
Под воздействием поля лигандов Þ расщепление d- АО на величину D, называемую энергией расщепления D - зависит от КЧ, природы лигандов и природы КО
Координационное число = 6 октаэдрическое расщепление Е (n -1) d - орбиталей структура комплекса октаэдр (всегда при к. ч. = 6) Энергетическая диаграмма расщепления Е (n -1) d - АО !
Распределение электронов на (n -1) d -орбиталях зависит от силы поля лиганда
ПРИМЕР Комплекс [Co(Н2О)6]2+ комплексообразователь: Со2+ …3 d 74 s 0 К Ч= 6 Þ октаэдрическое расщепление комплексообразователь – 3 d – элемент Þ по спектрохимическому ряду: Н2О – лиганд среднего поля, для Со+2 (низшая степень окисления) он относится к слабым Энергетическая диаграмма расщепления Е АО d -подуровня
sp 3 d 2-гибридизация структура комплекса [Со(Н2О)6]2+ – октаэдр комплекс – высокоспиновый (слабое поле лигандов) внешнеорбитальный (все лиганды - на внешнем уровне)
! Чаще всего (но не всегда, см. К нест) внешнеорбитальныкомплексы менее проч ные, чем внутриорбитальные ! Магнитные свойства комплекса определяются наличием неспаренных ē на (n-1) d e, g - орбиталях: если неспаренные ē имеются Þ комплекс – парамагнетик (слабые магнитные свойства) если неспаренных ē нет Þ комплекс – диамагнетик (нет магнитных свойств) Со(Н2О)6]2+ – парамагнетик Þ втягивается в магнитное поле
Координационное число = 4 · КО: катион 3 d – металла: в поле слабых лигандов Þ тетраэдрическое расщепление (см. спектрохимический ряд лигандов) · КО: катион 4 d - или 5 d - металла Þ все лиганды сильного поля Þ плоско-квадратное расщепление ПРИМЕР. Комплекс [Au(NH3)4]3+ ü К О: …Au3+ 5 d 86 s 0 ü К Ч = 4 ü К О: 5 d - элемент Þ лиганды сильного поля Þ плоско-квадратное расщепление
Энергетическая диаграмма расщепления Е АО d -подуровня
dsp2 - гибридизация АО
структура – плоский квадрат комплекс: · внутриорбитальный · низкоспиновый · диамагнетик (нет неспаренных ē)
ПРИМЕР. Комплекс [NiCl4]2- К О: …Ni2+ 3 d 84 s 2 К Ч = 4 КО – 3 d - элемент Þ по спектрохимическому ряду: Cl- – лиганд слабого поля Þ тетраэдрическое расщепление
Энергетическая диаграмма расщепления Е АО d -подуровня
sp 3-гибридизация АО структура – тетраэдр комплекс: высокоспиновый внешнеорбитальный Þ непрочный парамагнетик (есть неспаренные ē)
ПРИМЕРЫ
1. Комплекс [AlBr4]- атом Аl …3 s 23 р 1 (p -элемент) комплексообразователь: Al3+ …3 s 03 p 0 (акцептор ē – пар) лиганды: Br- (доноры ē – пар) Br- …4 s 2 p 6 К.ч. - 4 …3 s 03 p 0 неподеленные ē– пары лигандов
:Br-:Br-:Br-:Br- sp 3-гибридизация АО
строение комплексного иона - тетраэдр
2. Комплекс [Sn(OH)6]2- атом Sn …5 s 25 p 2 комплексообразователь: Sn4+ …5 s 05 p 0 (акцептор ē – пар) лиганды: OH- (доноры ē – пар) К.ч. - 6 5 s 5 p 5 d …5 s 05 p 0 sp 3 d2 -гибридизация АО :OH- :OH- :OH- :OH- :OH- :OH- строение комплексного иона - октаэдр
ПРИМЕР. Комплекс [NiCl4]2-
ü К О: …Ni2+ 3 d 84 s 2 ü К Ч = 4 ü КО – 3 d - элемент Þ по спектрохимическому ряду: Cl- – лиганд слабого поля Þ тетраэдрическое расщепление
Энергетическая диаграмма расщепления Е АО d -подуровня
sp 3-гибридизация АО структура – тетраэдр комплекс: высокоспиновый внешнеорбитальный Þ непрочный парамагнетик (есть неспаренные ē)
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.018 сек.) |