ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

занимает два координационных места). При наличии в октаэдрическом комплексе двухмолекул этилендиамина возможны два варианта структуры, показанные на рис. 1.54; этиформы относятся друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению.Рис. 1.54. Пространственные структуры оптических изомеров комплексов хрома сэтилендиамином. Атомы водорода в молекуле этилендиамина не показаныКак и изомеры органических соединений, оптические изомеры комплексов имеютсовершенно одинаковые химические и многие физические свойства. Они различаются лишьасимметрией кристаллов и в различных направлениях вращают плоскость поляризациисвета.2. Электростатические представления о химической связи в комплексах.Координационная теория Вернера не давала определенных представлений о природехимических связей в комплексах. Начало учения об образовании комплексных соединенийсвязано с исследованиями Косселя и Магнуса (Германия), проведенных в 1916-1922 гг. В ееоснову были положены электростатические представления. Согласно этим представлениямпри комплексообразовании ион-комплексообразователь притягивает к себе ионыпротивоположного знака, а также полярные молекулы, а окружающиекомплексообразователь частицы отталкиваются друг от друга, при этом энергияотталкивания тем значительней, чем больше частиц группируется вокруг центрального иона.Коссель и Магнус рассматривали взаимодействие частиц, образующих комплекс, какчисто электростатическое, происходящее по закону Кулона, что дало им возможностьвычислить энергию связи лигандов с комплексообразователем. В этих расчетахкомплексообразователь и лиганды принимали за недеформируемые заряженные сферы. Длякомплексов, соответствующих такому предположению, вычисления дают правильныйпорядок величины энергии связи. Для комплексов же, в которых лигандами являютсяполярные молекулы, результаты расчета менее правильны; они могут быть несколькоуточнены, если учесть эффект поляризации.Расчеты Косселя и Магнуса показали также, что при значительном увеличении числалигандов силы отталкивания между ними настолько возрастают, что комплексы становятсянепрочными. Так, было найдено, что достаточно прочные комплексы с однозаряднымиионами-комплексообразователями должны иметь координационные числа 2 и 3, сдвухзарядными - 4, с трехзарядными - 4 и 6. Эти теоретические результаты довольно близкик действительной структуре комплексов.Таким образом, электростатические представления указали в принципе причинуобразования комплексных соединений, позволили теоретически оценить их прочность и впервом приближении объяснить наблюдаемые координационные числа. Однакопредставление о комплексах как агрегатах, состоящих из недеформируемых заряженныхсфер, является, конечно, очень грубой моделью и поэтому не может объяснить многихособенностей строения комплексных соединений. Так, с помощью электростатическихпредставлений нельзя объяснить, почему ряд комплексов с координационным числом 4имеет плоское строение (комплексы Pd 2+ , Pt 2+ и др.). Если пользоваться моделью заряженныхшаров, то энергетически наиболее выгодным является тетраэдрическое расположениечетырех лигандов в пространстве вокруг комплексообразователя.Электростатическая модель оказалась также совершенно непригодной для объяснения