ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

благородных газов (ионы s- и p-элементов), бесцветны. В ионах d-элементов происходитрасщепление энергетических уровней валентных электронов в поле лигандов; наоборот,воздействие всех лигандов на s- и р- орбитали одинаково и в этом случае расщеплениеуровней отсутствует. Становится также понятным, почему ионы Cu + бесцветны, тогда какионы Сu 2+ окрашены: ион Cu + имеет конфигурацию d 10 , в нем заполнены все d-орбитали,поэтому переходы электронов с одной d-орбитали на другую невозможны, у иона Cu 2+ (d 9 )одна d-орбиталь свободна. По той же причине бесцветны имеющие электроннуюконфигурацию d 10 ионы Ag + , Zn 2+ , Cd 2+ и Hg 2+ .Рис. 1.57. Расположение координатных осей для тетраэдрического комплексаКак уже указывалось, энергия ∆, характеризующая силу создаваемого лигандами поля,зависит от природы лигандов. Изучение спектров комплексных соединений, позволившееопределить значения ∆, показало, что лиганды могут быть расположены в порядке убываниясилы кристаллического поля в следующий ряд:CN − > NO 2−> Этилендиамин > NН3 > SCN − > Н 2 O > F − > СОО − > ОН − > Сl − > Вr − > I −Приведенная последовательность называется спектрохимическим рядом лигандов.Если число d-электронов у комплексообразователя не превышает число d-орбиталей снизкой энергией, то электроны располагаются на этих орбиталях. Например, три d-электронаиона Сr 3+ в октаэдрическом поле занимают три d-орбитали с низкой энергией:Благодаря такой электронной конфигурации комплексы трехвалентного хрома оченьпрочны, так как электроны t 2g -орбиталей располагаются между лигандами и слабоэкранируют заряд ядра хрома. Этим объясняется то, что комплексов Сr 3+ известно оченьмного.Как было известно ранее (в разд. 1.4), электроны распределяются по орбиталям всоответствии с правилом Хунда: при достаточном числе орбиталей на каждой из нихрасполагается по одному электрону. Это объясняется тем, что электроны отталкиваются другот друга и потому стремятся занять разные орбитали. Для того чтобы перевести электрон сорбитали, где он один, на другую орбиталь, где уже имеется электрон, требуется затратанекоторого количества энергии Р. Величина Р может быть определена квантовомеханическимрасчетом. При наличии в ионе комплексообразователя большего числаэлектронов, чем число орбиталей с низкой энергией, возможны два