Пример образования химической связи в соединении

Рассмотрим образование химической связи в молекуле ВН₃

В ⁺³Н^-₃ – атом бора является центральным атомом.

ц.а.

В - нормальное состояние В^* возбужденное состояние

2s 2s

Валентность (число химических связей) равна 3. В гибридизации участвуют одна 2s- и две 2р- орбитали. Образуются три гибридные орбитали:

Рис. 10. Схема sp²-гибридизации

Так как число периферийных атомов равно трем, то все атомы связаны s (сигма) связью, а следовательно тип гибридизации-sp², валентный угол связей равен 120⁰, формула молекулы – плоский треугольник.

Вид гибридизации легко определить по структурной формуле вещества.

Например:

3s

Центральный атом – S (В = 6), с.о.= +6, значит, электроны располагаются по одному на шести орбиталях: 3s, 3p, 3d. У серы – три переферийных атома, 3 p-связи, значит, 2 электрона d-орбитали и 1 электрон р-орбитали в гибридизации не участвуют. Отсюда – гибридизация серы -sp², угол связи 120⁰, молекула треугольная.

Рекомендуемая литература: [1], с. 97-167; [2], с. 35-64.

Комплексные соединения - это соединения, характеризующиеся наличием ковалентных связей, образованных по донорно-акцепторному механизму. Это сложные вещества, в которых можно выделить:

1) внутреннюю сферу, в которую входят центральный атом (ион) – комплексообразователь и связанных, с ним донорно-акцепторными связями – лиганды;

2) внешнюю сферу, связанную с внутренней ионной связью.

Типичными комплексообразователями являются ионы d-металлов и некоторые ионы р-металлов, обладающие акцепторными свойствами благодаря наличию в их структуре свободных орбиталей.

Лиганды — частицы (молекулы или ионы), обладающие неподеленной парой электронов (доноры электронов): H₂O, NH₃, Cl^-, Br^-, J^-, F^-, CN^-, OH^-, CO и др.

Число лигандов во внутренней сфере называется координационным числом. Координационное число зависит от заряда центрального иона, и, как правило, в 2 раза больше него. Координационное число не является строго определенной величиной для данного иона. Для комплексообразующих ионов установлены следующие координационные числа:

Например: [Ag⁺(NH₃)₂]⁺Cl^-

Ag+
	4d					5p
­¯	­¯	­¯	­¯	­	** NH3 5s

Донорно-акцепторная связь в комплексах образуется за счет объединения валентной пары электронов атома лиганда (молекула аммиака) и вакантной орбитали комплексообразователя путем их взаимного перекрывания (s и р орбитали), в результате чего эта пара становиться общей для обоих атомов.

Форма комплексного иона определяется типом гибридизации атомных орбиталей центрального атома иона. У серебра задействованы две орбитали, значит это sp-гибридизация, комплекс имеет линейную форму.

Теория строения комплексных соединений предложена А. Вернером.

Комплексные соединения бывают:

а) анионные (комплексный анион) – K₄[Fe(CN)₆];

б) катионные (комплексный катион) – [Cu(NH₃)₄]Cl₂;

в) катионанионные (комплексный анион и катион) – [Cu(NH₃)₄][PtCl₄];

г) нейтральные (комплексная группа нейтральная) – [Fe(CO)₅]⁰