🗊Презентация Гибридизация

ГИБРИДИЗАЦИЯ -это смешение АО с разными (но близкими) энергетическими состояниями, вследствие которого возникает такое же число одинаковых по форме и энергии орбиталей, симметрично расположенных в пространстве Если у атома в образовании химических связей участвуют разные по типу АО (s-, p-, d- или f-), то химические связи формируются электронами не «чистых», а «смешанных», или гибридных АО. Перекрывание гибридных АО происходит в большей степени, чем негибридных орбиталей  ► химические связи прочнее ► молекула более устойчива Гибридная орбиталь:

типы гибридизации АО и структура молекул

Молекула ВеСl2

Молекула ВН3 В…2s22p1 В…2s12p2 2s1 2p2

Молекула SnCl4 Sn…5s25p2 Sn…5s15p3 5s1 5p3 Cl 3s2 3p5 Sn

Таблица валентных углов

молекулы NН3 и Н2О N…2s22p3 O…2s22p4

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (§3.3; 3.4) Сложные соединения, в узлах кристаллической решетки кото-рых находятся сложные частицы, способные к самостоятель-ному существованию при переходе вещества в расплавленное или растворенное состояние, называются комплексными соеди-нениями. В комплексных соединениях имеются ковалентные свя-зи, образованные по донорно-акцепторному механизму

Состав комплекса: Комплексообразователь и лиганды Лиганды: простые анионы (F–,Cl–, Br–,S2–), сложные анионы (OH–,CN–, NCS–, NO2–), нейтральные молекулы Н2O, NH3, CO, H2NCH2CH2NH2 (En) монодентантные, бидентантные, полидентантные (по числу занимаемых орбиталей комплексообразователя) амбидентатный - лиганд, который может координироваться различными своими атомами например, лиганд (NCS) – : (-NCS) – (-SCN) – Координационное число (к.ч.) – количество лигандов, координируемых комплексообразователем

Химическая связь в комплексных соединениях Между внешней и внутренней сферой – электростатическое ион-ионное взаимодействие Между комплексообразователем и лигандами – ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму Теория валентных связей (ВС) Между комплексообразователем и лигандами возникают ковалентные связи, образованные по донорно-акцепторному механизму. Донор – лиганд (поставщик пары электронов) Акцептор – комплексообразователь (наличие свободных АО) Все вакантные орбитали комплексообразователя, принимающие участие в образовании связи, одинаковы по энергии и по форме, т.е. они гибридизованы.

Комплекс [AlBr4] Аl …3s23р1 , но комплексообразователь Al3+: …3s03р0 Al3+: …3s03р0

Комплекс [Ag(CN)2]– Ag …4d105s1 Комплексообразователь: Ag+ …4d105s0 Лиганд CN– , к.ч. 2 CN– CN– Ag+

Теория кристаллического поля Комплексообразователь – d1-9 элемент Лиганды располагаются вокруг комплексообразователя так, чтобы силы притяжения были максимальны, а силы отталкивания минимальны. 2. Лиганды влияют на энергетическое состояние d-электронов комплексообразователя. В отсутствии внешнего электростатического поля все d-орбитали - вырожденные. Под воздействием поля лигандов  расщепление d-подуровня на величину , называемую энергией расщепления.  - зависит от к.ч., природы лигандов и комплексообразователя.

Энергетическая диаграмма расщепления (n-1)d подуровня комплексообразователя в поле лигандов тетраэдр

Обитали лигандов, внедряясь в электронную оболочку комплексообразователя, оказывают влияние на состояние электронов на d- орбиталях. Обитали лигандов, внедряясь в электронную оболочку комплексообразователя, оказывают влияние на состояние электронов на d- орбиталях. Неспаренные электроны, испытывая отталкивание от электронных пар лигандов, могут спариваться, переходя на более дальние от лигандов d-орбитали центрального атома. Лиганд сильного поля (электроны на d-подуровне комплексообразователя максимально спариваются) Лиганд слабого поля (спаривание электронов на d-подуровне комплексообразователя не происходит) Для 4d-и 5d-элементов – все лиганды сильного поля Для 3d-элементов - спектрохимический ряд лигандов: IBr SCNClFОНH2ONCSNH3NO2CNCO (в порядке возрастания силы поля лиганда) Но границы между сильным и слабым полями лигандов провести сложно, например: для [Mn F6]2- лиганд F - слабое поле; для [Ni F6]2- лиганд F - сильное поле

К. ч. 6, октаэдр, гибридизация: d2sp3, sp3d2, dsp3d Октаэдрическое расщепление (n-1)d- орбиталей:

Комплекс [Fe(CN)6]3- Комплексообразователь Fe3+: 3d 54s0 , лиганд CN– сильного поля, к.ч.6 – октаэдрическое расщепление Диаграмма расщепления: Е CN– CN– CN– CN– CN– CN– d2sp3 d2sp3- гибридизация AO структура комплекса - октаэдр. Комплекс:низкоспиновый, внутриорбитальный, парамагнитный.

Магнитные свойства комплексных соединений парамагнетики — вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле Парамагнитные свойства комплексных соединений определяются числом неспаренных электронов. диамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля. Диамагнетики выталкиваются из магнитного поля

Комплекс [Co(Н2О)6]2+ комплексообразователь Со2+: 3d 74s0 , лиганд Н2О, к.ч. 6 Компл-тель 3d –элемент  Н2О – лиганд среднего поля, а для Со2+ (низшая степень окисления) он относится к слабым. Энергетическая диаграмма расщепления: Е Н2О Н2О Н2О Н2О Н2О Н2О sp3d2-гибридизация AO структура комплекса - октаэдр Комплекс: высокоспиновый, внешнеорбитальный, парамагнитный