Химическая связь в комплексных соединениях и особенности их строения

В образовании комплексных соединений важную роль играют донорно - акцепторные взаимодействия лиганда и центрального атома. Донором электронной пары, как правило, является лиганд. Акцептором – центральный атом, который имеет свободные орбитали. Связь эта прочна и не разрывается при растворении комплекса (неионогенна) и ее называют координационной.

Наряду с s-связями образуются p-связи по донорно-акцепторному механизму. При этом донором служит ион металла отдающий свои спаренные d-электроны лиганду, имеющему энергетически выгодные вакантные орбитами. Такие связи называют дативными. Они образуются: а) за счет перекрывания вакантных р-орбиталей металла с d-орбиталью металла на которой находятся электроны не вступившие в s-связь (dp-pp взаимодействие); б) при перекрывании вакантных d-орбиталей лиганда с заполненными d-орбиталями металла (dp-dp взаимодействие).

Мерой ее прочности является степень перекрывания орбиталей лиганда и центрального атома. Направленность связей центрального атома определяет геометрию комплекса (положение лигандов в пространстве). Для объяснения направленности связей используются представления о гибридизации атомных орбиталей центрального атома. Орбитали комплексообразователя, участвующие в образовании связи, подвергаются гибридизации. Гибридные орбитали центрального атома являются результатом смешения неравноценных атомных орбиталей, в результате форма и энергия орбиталей взаимно изменяется и образуются орбитали новой, но уже одинаковой формы и энергии. Число гибридных всегда равно числу исходных. Гибридные облака располагаются в атоме как можно дальше друг от друга. Различают следующие типы гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя. Центральный атом образует sp гибридные орбитали, которые располагаются под углом 180 град., что соответствует его кч=2. Геометрия таких молекул линейная. sp3 гибридизация соответствует кч=4. Геометрия комплекса тетраэдрическая. sp3d2 гибридизация определяет кч центрального атома равное 6 и геометрию комплекса октаэдрическую.

Таблица 1. Типы гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя и геометрия комплекса.