3.5.Химическая связь в координационных соединениях
К координационным соединениям относят такие, где можно выделить центральный комплексообразующий атом, связанный с окружающими его несколькими группами атомов. Последние называются лигандами, причем их число превышает число связей, которые может образовывать центральный атом за счет свих неспаренных электронов. Число атомов, непосредственно окружающих центральный, называется координационным числом. Основные типы координационных полиэдров приведены в табл. 3.9. Координационные соединения могут образовываться как непереходными, так и переходными (d- и f- ) элементами.
Таблица 3.9.
Основные координационные полиэдры в комплексных
соединениях переходных металлов с КЧ центрального атома 2—8
КЧ |
Конфигурация связей центрального атома |
Тип гибридизации |
Пример структуры |
2 |
Линейная |
sp, dp |
[Ag(NH3)2]+; ZnCo2(CO)8 |
Угловая |
Ds |
||
3 |
Треугольная |
sp2, ds2. dp2 |
Fe[N(SiMe3)2]3; Ni(CO)3 |
Пирамидальная |
d2p |
Мо(СО)з |
|
4 |
Тетраэдрическая |
sp3, d3s |
Ni(CO)4; [Co(NHз)4]2+ |
Плоская |
Dsp2 |
[Ni(CN)4]2- |
|
5 |
Тригональная бипирамида |
dz2sp3, d3sp |
Fe(CO)5 |
Квадратная пирамида |
dx2-y2sp3, d3sp, d4s |
[MnCI5]2- |
|
6 |
Октаэдрическая |
d2sp3 |
Cг(CO) 6; [Co(NHз)6]з+ |
Тригональная призма |
d4sp, d5p, d3p3 |
Re[(Ph2C2S2)]3 |
|
Пентагональная бипирамида |
D3sp3 |
[Mo(CN)7]5-; [UO2F5]3- |
|
7 |
Одношапочный октаэдр |
d5sp, d4sp2 |
Mo[(CN(трет-C 4H9))]6 |
8 |
Додекаэдр |
d4sp3 |
[Mo(CN)8]4- |
Квадратная антипризма |
d5p3 |
[TaF8]3- |
Химическая связь в координационных соединениях образуется либо при интерференции дважды занятых электронами АО лигандов и вакантных АО центрального атома (донорно-акцепторная связь), либо при образовании многоцентровых связывающих МО, делокализованных в пределах координационного узла. В зависимости от природы взаимодействующих атомов, возможны различные способы описания химической связи в координационных соединениях. Мы будем рассматривать далее главным образом соединения d-элементов.